东莞市精阳机械有限公司

高速、高精加工技术及装备的新趋势

     效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一，国际生产工程学会（CIRP）将其确定为21世纪的中心研究方向之一。

在轿车工业领域， 6146数控车床，年产30万辆的生产节拍是40秒/辆，而且多品种加工是轿车装备必须解决的重点问题之一；在航空和宇航工业领域，其加工的零部件多为薄壁和薄筋，刚度很差，材料为铝或铝合金，只有在高切削速度和切削力很小的情况下，才能对这些筋、壁进行加工。近来采用大型整体铝合金坯料“掏空”的方法来制造机翼、机身等大型零件来替代多个零件通过众多的铆钉、螺钉和其他联结方式拼装，使构件的强度、刚度和可靠性得到提高。这些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。

从EMO2001展会情况来看，高速加工中心进给速度可达80m/min，甚至更高，空运行速度可达100m/min左右。目前世界上许多汽车厂，包括我国的上海通用汽车公司，已经采用以高速加工中心组成的生产线部分替代组合机床。美国CINCINNATI公司的HyperMach机床进给速度可达达60m/min，快速为100m/min，加速度达2g，数控车床，主轴转速已达60000r/min。加工一薄壁飞机零件，只用30min，而同样的零件在一般高速铣床加工需3h，在普通铣床加工需8h；德国DMG公司的双主轴车床的主轴速度及加速度分别达12*!000r/mm和1g。

在加工精度方面，近10年来，普通级数控机床的加工精度已由10μm提高到5μm，精密级加工中心则从3～5μm，提高到1～1.5μm，并且超精密加工精度已开始进入纳米级(0.01μm)。

在可靠性方面，国外数控装置的MTBF值已达6 000h以上，伺服系统的MTBF值达到30000h以上，表现出非常高的可靠性。为了实现高速、高精加工，与之配套的功能部件如电主轴、直线电机得到了快速的发展，北京数控车床，应用领域进一步扩大。

数控加工主传动的配置方式

数控加工采用电动机调速的主传动变速系统，通常有以下三种配置方式，

1、变速齿轮传动方式

主轴电动机经二级齿轮变速，使主轴获得低速和高速两种转速系列，使之成为分段无级调速。通过齿轮传动降速后，扩大了输出扭矩和调速范围，特别是主轴恒功率输出时的调速范围，以满足主轴输出扭矩特性、功率特性及调速范围的要求。这种配置方式在大、中型数控机床中采用较多。

2、皮带传动方式

主轴电动机将其运动经齿形同步带以定比传动传递给主轴。这种配置方式传动平稳、结构简单、安装调试方便，主要应用在小型数控机床上，但只适用于低扭矩特性要求的主轴。

3、调速电机直接驱动方式

这种配置方式又有两种类型。主轴电动机的输出轴通过精密联轴器直接与主轴联接，其优点是结构紧凑，传动效率高，但主轴转速的变化及转矩的输出完全与电动机的输出特性一致，因而在使用上受到一定的限制。随着主轴电动机性能的提高，这种方式将越来越多地被采用。所示，主轴与电动机转子合为一体，称内装电动机主轴。这种方式的优点是主轴部件结构更紧凑、刚度高、重量轻、惯量小，可提高启动、停止的响应频率，数控车床送料机，有利于控制振动和噪声，缺点是电动机发热对主轴精度影响较大。

数控加工工艺路线制定所需的原始资料

产品品牌（凯恩利机械）CNC数控车床   车铣复合数控车床   6136数控车床

1、零件设计图纸、技术资料，以及产品的装配图纸。

2、零件的生产批量。

3、零件数控加工所需的相关技术标准如企业标准和工艺文件。

4、产品验收的质量标准。

5、现有的生产条件和资料。工艺装备及专用设备的制造能力、加工设备和工艺装备的规格及性能、工人的技术水平。