浅谈国外高速加工中心的发展大连组合机床研究所陈荣源摘要介绍国外高速加工中心的开发与发展,以及简介高速加工中心实例。关键词高效高柔性高速加工中心开发与发展具材料、立方氮化硼、立方六方复合前言氮化硼和聚晶金刚石等新型国外汽车工业的大批量生产,每种零件材料刀具,其切削用量比常规提高了几倍到的生产纲领少则几万件,多则几十万件,甚至几十倍。目前受高速机床性能等技术条件的上百万件,生产节拍为每件几秒钟到几十秒限制和工件材料加工性的影响,各种常用材钟,其生产设备采用高效自动化装备。由于料的高速切削速度大致为铝合金一市场对产品的多样化需要和产品的不断更铜合金一钢新,汽车生产厂家对加工设备提出高效高柔一灰铸件一。性要求,即在满足大批量生产的前提下,加工其进给速度范围一般为一。设备既要具备适应多品种生产的能力,还必新型高速主轴结构须具备可迅速调整适应新产品生产的能力。采用主轴、电机一体化的主轴部件,主轴传统的组合机床或专用机床自动线虽然也是电机的转子,定子装人主轴套筒内,取消生产效率高,但缺少“柔性”,难以满足汽车工了传统的电机经齿轮和皮带传动主轴的结业发展变化的需要,而普通加工中心虽然具构。这种主轴结构减少了关键零件,减少了有“柔性”,但因单轴加工,其效率远不如组合振动,增加了可靠性,可获得高转速和高的加机床或专用机床的多轴加工。因此,自年减角速度。为此,主轴支承采用陶瓷轴承、代中期以来,开发适应大批量生产的高速加静压轴承、动压轴承、空气轴承以及气油润工中心便成为国外机床工业技术发展的主流滑、喷射润滑等技术。之一。直线电机驱动坐标轴对加工中心的所有坐标轴驱动均采用快速工心况加中发展概、、高,速精密高精度和耐用的直线电机可显著近十多年来,新型刀具材料的不断出现地减少诸如摩擦力、间隙和磨损等机械传动与机械制造技术及控制技术的发展相结合,特性的影响,可获得一致的高精度的位移运把切削加工的能力和水平提高到一个崭新的动、动态位移和精确的定位,其快速行程可达高度,从而促进了高速加工中心的开发与发到。直线电机具有高的加减速度展。变化率,显著地缩短了定位时间。为此,坐标新型刀具材料的出现和应用轴采用静压或新型直线滚动导轨,还采用了具有足够的耐热性、耐磨性和耐破损性高响应位置检测元件等技术。的刀具材料是高速加工的前提。采用涂层碳适应高速的配套技术化钨硬质合金、碳氮化钦硬质合金、陶瓷刀采用新型换刀机构和伺服驱动的托板交年第期换装置,大大提高了换刀速度和托板交换速机械手。度。④托板交换装置由伺服电机驱动。为克服传统加工中心使用的实心⑤采用空心短锥刀柄,高压内冷却加工。锥柄刀杆在高转速时的致命弱点,开发了“双该机床已被记汽车公司用于精加工。定位刀杆”这种新结构刀柄的定位方式为离合器壳体。据介绍,总的切削时间缩短靠的锥部与主轴内锥面定心,同时刀柄,加工及装卸料时间减少。凸缘端面与主轴前端面紧贴,从而获得高转德国公司立速的联接刚性。当前已有法国系列产式加工中心品,美国系列产品,日本、瑞典也有类似主要技术参数主轴最高转速达产品。主轴功率为最高进给速度达高速加工中心的主要技术参数换刀时间刀一刀为。年代以来,国外一些机床厂家先后开机床主要结构特点发出一批高速加工中心,其主要技术参数为①采用数字主轴驱动系统和数字伺服轴主轴最高转速一般为一驱动系统,具有超高速响应特性。。,有的高达一②采用空心短锥刀柄,高压内冷却加工。坐标轴的加工进给最高速度一③刀库容量把并围绕主轴圆周布置,,快速移动速度高达一。每一刀座均有一个换刀机械手。换刀时间刀一刀普遍在一,日本公司产品有的快到一托板交换时间普遍在型卧式加工中心的主要技术参一。数主轴最高转速达最高进给综上所述,高速加工中心的出现使得单速度与快速移动速度均为换刀时轴加工中心的效率赶上了多轴的组合机床或间刀一刀为托板交换时间为专用机床。因此,高效高柔性的加工中心已机床主要结构特点开始在汽车工业中应用,并成为重要的工艺①采用主轴电机,主轴由静止启动到最装备。高转速仅需。②采用位一系高速加工中心实例简介统,其软件包可使机床在保持高精度的情况德国一一公司下实现高速进给,而内装的智能软件能自动卧式加工心决定最佳刀具轨迹与切削条件。这是国外第一次展出采用直线电机驱动型卧式加中心的主要技术参数的加工中心,其主要技术参数主轴最高转速主轴最高转速达巧主轴电机功率达坐标轴快速移动速度达为最高进给速度达,加速度为换刀时间切削一切快速移动速度达,加速度为交削为托板交换时间为。换时间刀一刀为,切削一切削为机床主要结构特点托板交换时间为工作台转位。·①采用主轴电机并气动润滑主轴轴承,时间为”。由传感