伯特利数控 加工中心 钻攻中心

前言：

1前言

数控技术通过提高生产过程的科学性和智能性给传统制造业带来深刻变化，改变了制造业的产业结构和产业格局，推动制造业的优化和发展，随着数控应用领域的不断发展，为满足用户的生产需求，具有高速髙效，高柔性、高生产率、多功能的高速数控技术应运而生，成为现代数控技术基本发展趋势，使数控技术进入新的发展阶段。

2高速加工工艺的发展

高速切削（HSM或HSC)技术在上个世纪30年代己经被提出，由于技术条件限制，直到20世纪90年代，该技术才逐渐应用与实际生产过程中。在20世纪70年代后，在显著的技术经济利益驱使下，发达国家对高速加工技术的逐步重视，高速切削技术及相关技术得到进一步发展。目前国外的高速加工中心生产技术已基本成熟，我国高速加工中心研究工作虽然起步较晚，但是已经取得了显著成果，如北京加工中心厂研制的VRA400立式加工中心，主轴转速达到20000r/min，快速进给45m/min,换刀时间达到3.4s，己经达到行列。

3高速数控的关键技术

髙速数控技术是多种技术结合的产物，髙速数控加工中心技术包括：高速主轴及其控制系统，具有快速响应功能的伺服进给系统，适用于髙速切削状态的精简CNC控制系统和特殊加工中心机械结构等技术。高速加工加工中心不仅要求主轴具有较高的转速，同时也需较髙的进给速度和进给加速度与主轴配合，以保证加工产品的高精度。

3. 1高速电主轴技术

高速加工中心主轴是高速加工中心中重要的核心部件，它的性能直接决定了髙速加工髙精度曲面的加工质量及主轴的寿命和主轴负载容量，高速电主轴（HSES)或复合电主轴一般采用电机和主轴一体化设计，即将电机的转子直接设计为加工中心的主轴，主轴单元的壳体设计为电机座，实现电机与加工中心主轴“零传动”设计理念。采用轻结构、良好的动平衡，高强度刚度和较好的热控制是电主轴设计的核心。

超高速轴承技术是髙速电主轴的核心部件，目前超髙速轴承主要采用滚动轴承，气浮轴承，液体静承，和磁悬浮轴承几种形式。若采用滚动轴承形式，存在轴承间摩擦，影响主轴转速，在长期使用过程中会出现轴承磨损现象，直接导致主轴精度，因而须采取液压补偿系统对轴承实施预加载荷自动补偿，通过主轴内动平衡单元对高速主轴运动特性的检测，对其变化曲线调节预加载荷的大小，并通过调节后轴承的位置保持预加载荷的值。非接触式轴承主要有流体轴承和磁悬浮轴承两种形式，在运转过程中，主轴只与流体或空气接触，大大减小了轴承间摩擦阻力。由于主轴与流体或空气摩擦系数很小，因而主轴便可拥有较高转速-但这种轴承也有其自身缺点，如轴承承载能力较低，适用于工件形状要求较高，所需承载能力不大的场合。

3.2高速加工进给技术

高速加工进给系统也是高速加工加工中心重要组成部分，高速机床既要求进给系统有高速度，又要求在瞬时达到高速，瞬时准停，还需进给系统具有大的加减速度及定位精度。电主轴的高转速需高速加工进给技术配合完成加工制造过程，否则高速加工过程中主轴无法展现高速加工优势，也将降低了加工效率。

目前广泛使用的进给方法有两种：一是采用回转伺服电机通过带动滚珠丝杠的间接传动方式，可通过提高进给伺服电机转速，同时加滚珠丝杠副导程的方法提高进给速度，使其满足要求。二是采用直线电机直接驱动方式，将电机到滚珠丝杠副之间的中间环节省去，有效缩短加工中心进给传动长度，此传动方式称为“直接驱动”或“零传动”。

3-3高速加工对数控系统的要求

高速加工技术要求其控制系统具有快速高效的数据处理能力和较高的功能化特性，以保证高速切削高精度复杂曲面具有良好的加工特性。

高速加工技术对数控系统具有以下要求：

(1) 高速加工中心须选择具有高速传输的信息传送方式，具有较高处理能力的CPU组件，具有预读单节及NURBS功能的系统控制器。

(2) 系统具有超前路径加减速优化的预处理能力。高速切削过程中，数控系统需超前将待执行动作进行预处理，并通过程序预处理缓冲区内容，通过速度之间对比，对当前进给速度及切削速度进行合理调节，是整机在高速切削过程中保证加工精度。

(3) 高速加工技术要求数控系统对高速采样截尾误差需有精确测评，且具有高速采样插补功能，以保证数控系统在高速切削过程中系统的平稳性及高精度加工特性。对误差准确评估及插补功能是对加工质量的有效保证，至关重要。

4高速数控技术在制造技术中的应用与展望

目前，高速加工技术在制造业得以广泛应用，其主要原因是超高速加工切削变形小，高精高效，工件表面质量好等优势，高速加工的应用场合主要包括：大批生产领域：如汽车工业；难加工材料领域：如飞机制造工业;模具刀具工业领域；超精密微细切削加工领域：如光学和精密仪器加工等。

髙速加工技术虽然已经有很髙提升，但随着各项技术的不断更新和技术难题的不断攻克，高速加工技术也将迎来新的发展阶段。

(1) 随着计算机技术成熟，将给髙速数控数控产业带来了巨大的生机。积极运用计算机技术发展的新成果开发高速数控技术新产品，不断满足市场需求。

(2) 完善高速加工中心的驱动和控制等技术，开发快速髙效新系统及实用的编程软件，以满足生产过程的需要。

(3) 提高高速数控加工中心的自我保护，自我检测和远程监控等技术的应用，降低安全风险，简化数控加工中心检修流程，提髙生产

效率。