高速加工中心的结构设计和特点

　　高速加工中心是指主轴转速超过10000r/min，进给速度超过40m/min，进给加速度大于0.5G(5m/s2)的一类加工中心。为了实现高速、大切削量下稳定加工，一般，高速加工中心都具有下列结构特点：

　　1.高转速主轴

　　主轴转速过低无法满足生产效率要求，转速过高则在可靠性方面带来多种不利因素。高速加工中心主轴转速一般定在46—16000转/分之间。为此，最佳的结构方案为内装直驱动式的电主轴，电主轴在使用中不可拆卸，不需保养，不需调正。主轴转子安装在复合陶瓷滚珠轴承上，采用三点支承方式以保证高的动态刚性和精度。在定子和转子轴承四周有专门水冷系统以吸收发热。

　　2.动平衡与热平衡的结构设计

　　高速加工中心由于其高的主轴转速，高的进给速度及高的进给加速度，必然要求其结构设计具有高的静态刚性和动态刚性。为此，有的将液压装置与主轴分离放置，以减少震动对主轴精度的影响。

　　设备结构完全是热对称的，这样可以避免由于热变形使主轴与工件的位置偏移。为防止作为重要热源的切屑引起热不平衡，有的从结构上设计使切屑不在被加工工件上及托盘上停留，而且通过在Z轴罩两侧的螺旋式排屑输送器将切屑快速排到切削液箱，以使由切屑引起的热的影响减到最小。

　　为保证运动刚性及稳定性，高速加工中心的设计通常遵循以下原则：

　　(1)对各轴所作的力始终在各个重心的轴线上，以避免加速和减速时设备结构件的摆动。

　　(2)移动部件的导向装置也处于重心平面上，以稳定设备的结构并避免加速和减速时结构件的摆动。

　　(3)采用部件镶嵌结构，改进部件的加工工艺，以减轻移动部件的重量。
　　(4)各轴测量都在推力中心进行，以便得到最精确的测量结果以及位置重复精度最大的稳定性。

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