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目前,模具加工用的高速加工中心或銑床上多數(shù)還是采用伺服電機(jī)和滾珠絲杠來驅(qū)動直線坐標(biāo)軸,但部分加工中心已采用直線電機(jī),例如德國Röders公司的RXP500DS/RXP800DS型高速銑床和德吉馬公司的DMC75V linear型高速加工中心(其軸加速度達(dá)2g和快速行程速度達(dá)90m/min)。由于這種直線驅(qū)動免去了將回轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動的傳動元件,從而可顯著提高軸的動態(tài)性能、移動速度和加工精度。
超高速加工中心之加工過程穩(wěn)定
由于超高速加工中心在高速旋轉(zhuǎn)刀具切削加工工件時(shí)的激振頻率高,以及超出了機(jī)床、工件、刀具系統(tǒng)的固有頻率范圍,所以不會造成工藝系統(tǒng)的振動。
超高速加工中心之經(jīng)濟(jì)效率好
由于超高速加工中心可以在短時(shí)間內(nèi)完成工件的所有加工工序,縮短了加工用時(shí);而且超高速加工中心的加工能耗低;完全可以加工剛性比較差的工件,比如薄壁零件;它的加工零件的加工精度高;在高速加工中心過程中刀具與工件都是以點(diǎn)接觸,所以提高了刀具耐用度和機(jī)床的利用率;不僅節(jié)省了換刀輔助時(shí)間,也省去了刀具刃研磨費(fèi)用等。
高速度——臥式加工中心主軸采用電主軸結(jié)構(gòu),高轉(zhuǎn)速達(dá)12000r/min,并具有內(nèi)部兩捎變速,可在滿足低速切削要求的同時(shí)滿足高速加工要求。x、y、z三個(gè)坐標(biāo)導(dǎo)軌采用了高剛性的直線滾動導(dǎo)軌,其快速移動速度達(dá)54 m/min。機(jī)床的機(jī)械手在換刀過程中將主軸松、拉刀通過凸輪聯(lián)動實(shí)現(xiàn)快速換刀(換刀時(shí)間:2s)。工作臺交換的全過程也采用兩組凸輪連續(xù)運(yùn)動實(shí)現(xiàn)快速交換(交換時(shí)間:12s)
從當(dāng)前的高速加工中心的機(jī)床產(chǎn)業(yè)發(fā)展來比90年代中后期出現(xiàn)的三軸高速加工而言現(xiàn)在可謂在軸數(shù)和直線驅(qū)動技術(shù)上更上了一層樓,尤其有些高新技術(shù)公司參與機(jī)床在自動化方面的高速控制之后使加工中心發(fā)展成全采用直接驅(qū)動的五軸加工中心,在通過叉形主軸頭實(shí)現(xiàn)主軸刀具的擺動,而擺動主軸頭也可通過牢固夾緊,使其定位在擺動角度范圍內(nèi)的任意位置上,在目前行業(yè)中根據(jù)坐標(biāo)軸的配置,五軸加工中心基本上可分為三個(gè)直線軸(X/Y/Z)用于刀具運(yùn)動和兩個(gè)附加旋轉(zhuǎn)軸(A和C)用于工件的回轉(zhuǎn)和擺動的結(jié)構(gòu)型式以及五個(gè)坐標(biāo)軸中的一個(gè)擺動軸(A)設(shè)置在主軸頭上的結(jié)構(gòu)型式兩種結(jié)構(gòu)型式