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鬥山機床的關鍵技術
2017.09.12

鬥山機床的工作性能主要取決於它的高速主軸單元、高速進給驅動係統、高速鬥山機床本體技術、高速刀具係統、高速控製係統以及高速加工測試技術等.
(1)離速主軸單元 
由於高速加工時,鬥山機床主軸轉速達到每分鍾幾萬轉甚至十幾萬轉和幾十千瓦的輸出功率,並且其結構尺寸限製很嚴。因此高速電主軸成為高速主軸的理想結構,電主軸傳動取消了從主電機到主軸之間一切中間的機械傳動環節,具有結構緊濱、重量輕、慣性小、響應速度快、可避免振動與噪聲等特點。高速主軸單元製造技術所涉及的關鍵技術有:高速主軸材料、結構、軸承的研究;高速主軸係統動態特性及熱態特性研究;柔性主軸及其軸承的彈性支承技術的研究;高速主軸係統的潤滑與冷卻技術研究等。
(2)高速加工進給係統製造技術 
高速加工進給係統是高速加工鬥山機床的重要組成部分,不僅要求進給係統能達到很高的速度,而且由於在瞬時達到高速、瞬時準停等,還要求具有大的加減速度以及高的定位精度。高速進給單元技術包括進給伺服驅動技術、滾動元件技術、監測單元技術以及防塵、防屑、降噪聲、冷卻潤滑等。所涉及的關鍵技術有高速位置環芯片的研製、高速精密交流伺服係統及電機的研究、直線伺服電機的設計與應用的研究、加減速控製技術的研究、高速進給係統的優化設計技術、高速精密攘珠絲杠副及大導程滾珠絲杠副的研製、高精度導軌、新型導軌摩擦副的研究等。
(3)高速鬥山機床支承製造技術 
高速加工鬥山機床要適應粗精加工、輕重切削和快速移動,同時要保證較高精度,因而對鬥山機床的本體結構在強度、剛度、抗振性、熱穩定性等方麵提出了嚴格的要求。
高速加工鬥山機床支承製造技術是指高速加工鬥山機床的支承構件如床身、立柱、箱體、工作台、底座、拖板、刀架等製造技術,它所涉及的關鍵技術主要有新型材料及結構的支承構件設計製造技術、快速刀具自動交換和快速工件裝夾自動交換技術,主軸和刀架總成後的動平衡技術。它們對評定高速加工技術的高速高效、高精度、高自動化、高安全性等具有重大的影響和作用,其有關內容在第6章中進行了介紹。
(4)高速刀具係統 
高速切削加工時,對不同的工件材料選用與其合理匹配的刀具材料、刀具參數和刀體結構,才能獲得最佳的切削效果。高速加工刀具所涉及的關鍵技術有高速加工用刀具材料及製備技術、高速加工用刀具結構及刀具幾何參數的研究。在影響金屬切削發展的各種因素中,刀具材料及刀具製造技術起著決定性的作用,並推動高速加工實用化。
(5)高速控製係統 
高速切削CNC控製係統必須具有很高的運算速度和精度,以及快速響應的伺服控製,以滿足高速度及高精度的加工要求。高速控製係統所涉及的關鍵技術包括高速主軸矢量控製係統、實時控製伺服係統、精簡指令集係統、刀具和工件的故障檢測及安全控製、整體加工中的可靠性問題等。
(6)高速加工測試技術 
高速加工測試技術主要指在高速加工過程中通過傳感、分析、信號處理,對高速鬥山機床及係統的狀態進行實時在線的監測和控製。測試技術的成功應用可大大延長刀具壽命,保證產品質量、提高效率、保證設備及人員安全。高速監視技術所涉及的關鍵技術主要有基於監控參數的在線監測技術、多傳感信息融合檢測技術、鬥山機床功能部件的檢測技術,高速加工中工件狀態的測試技術和自適應控製及智能控製技術等。

數據提供:天助網    
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