高速加工中心的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和特點(diǎn)

    高速加工中心是指主軸轉(zhuǎn)速超過(guò)10000r/min，進(jìn)給速度超過(guò)40m/min，進(jìn)給加速度大于0.5G（5m/s2）的一類(lèi)加工中心。為了實(shí)現(xiàn)高速、大切削量下穩(wěn)定加工，一般，高速加工中心都具有下列結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：
　　1.高轉(zhuǎn)速主軸
　　主軸轉(zhuǎn)速過(guò)低無(wú)法滿(mǎn)足生產(chǎn)效率要求，轉(zhuǎn)速過(guò)高則在可靠性方面帶來(lái)多種不利因素。高速加工中心主軸轉(zhuǎn)速一般定在46—16000轉(zhuǎn)/分之間。為此，*的結(jié)構(gòu)方案為內(nèi)裝直驅(qū)動(dòng)式的電主軸，電主軸在使用中不可拆卸，不需保養(yǎng)，不需調(diào)正。主軸轉(zhuǎn)子安裝在復(fù)合陶瓷滾珠軸承上，采用三點(diǎn)支承方式以保證高的動(dòng)態(tài)剛性和精度。在定子和轉(zhuǎn)子軸承四周有專(zhuān)門(mén)水冷系統(tǒng)以吸收發(fā)熱。
　　2.動(dòng)平衡與熱平衡的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
　　高速加工中心由于其高的主軸轉(zhuǎn)速，高的進(jìn)給速度及高的進(jìn)給加速度，必然要求其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有高的靜態(tài)剛性和動(dòng)態(tài)剛性。為此，有的將液壓裝置與主軸分離放置，以減少震動(dòng)對(duì)主軸精度的影響。
　　設(shè)備結(jié)構(gòu)*是熱對(duì)稱(chēng)的，這樣可以避免由于熱變形使主軸與工件的位置偏移。為防止作為重要熱源的切屑引起熱不平衡，有的從結(jié)構(gòu)上設(shè)計(jì)使切屑不在被加工工件上及托盤(pán)上停留，而且通過(guò)在Z軸罩兩側(cè)的螺旋式排屑輸送器將切屑快速排到切削液箱，以使由切屑引起的熱的影響減到zui小。
　　為保證運(yùn)動(dòng)剛性及穩(wěn)定性，高速加工中心的設(shè)計(jì)通常遵循以下原則：
　　（1）對(duì)各軸所作的力始終在各個(gè)重心的軸線上，以避免加速和減速時(shí)設(shè)備結(jié)構(gòu)件的擺動(dòng)。
　　（2）移動(dòng)部件的導(dǎo)向裝置也處于重心平面上，以穩(wěn)定設(shè)備的結(jié)構(gòu)并避免加速和減速時(shí)結(jié)構(gòu)件的擺動(dòng)。
　　（3）采用部件鑲嵌結(jié)構(gòu)，改進(jìn)部件的加工工藝，以減輕移動(dòng)部件的重量。
　　（4）各軸測(cè)量都在推力中心進(jìn)行，以便得到zui的測(cè)量結(jié)果以及位置重復(fù)精度zui大的穩(wěn)定性。