数控铣床系统技术的突飞猛进为数控机床的技术提高提供了前提。为了知足市场的需要,达到现代制造技术对数控技术提出的更高的要求,当前,世界数控技术及其装备的发展主要体现为以下几方面技术特征:
1.当前,在机械加工高精度的要求下,普通级数控机床的加工精度已由±10μM进步到±5μM;精密级加工中央的加工精度则从±3~5μM,进步到±1~1.5μM,甚至更高;X6336A万能摇臂铣床超精密加工精度进入纳米级(0.001微米),主轴回转精度要求达到0.01~0.05微米,加工圆度为0.1微米,加工表面粗拙度RA=0.003微米等。这些机床一般都采用矢量控制的变频驱动电主轴(电机与主轴一体化),主轴径向跳动小于2μM,轴向窜动小于1μM,轴系不平衡度达到G0.4级。
目前,在超高速加工中,X6336A万能摇臂铣床车削和铣削的切削速度已达到5000~8000M/MIN以上;主轴转数在30000转/分(有的高达10万R/MIN)以上;工作台的移动速度(进给速度):在分辨率为1微米时,在100M/MIN(有的到200M/MIN)以上,在分辨率为0.1微米时,铣床在24M/MIN以上;自动换刀速度在1秒以内;小线段插补进给速度达到12M/MIN。
2、高精度
滚珠丝杠属机械传动,在传动过程中不可避免存在弹性变形、摩擦和反向间隙,相应地造成运动滞后和其它非线性误差,为了排除这些误差对加工精度的影响,1993年开始在机床上应用直线电机直接驱动,因为万能铣床是没有中间环节的“零传动”,钻铣床系列" href="http://www.sdthsk.com/product/product_3_17_63_1.html">钻铣床不仅运动惯量小、系统刚度大、响应快,可以达到很高的速度和加速度,而且其行程长度理论上不受限制,定位精度在高精度位置反馈系统的作用下也易达到较高水平,是高速高精加工机床特别是中、大型机床较理想的驱动方式。目前使用直线电机的高速高精加工X6336A万能摇臂铣床最大快移速度已达208M/MIN,加速度2G,并且还有发展余地。
从精密加工发展到超精密加工,是世界各产业强国致力发展的方向。其精度从微米级到亚微米级,乃至纳米级(《10NM),其应用范围日趋广泛。
高速高精加工机床的进给驱动,主要有“回转伺服电机加精密高速滚珠丝杠”和“直线电机直接驱动”两种类型。此外,新兴的并联机床也易于实现高速进给。