2.1.4 高速与超高速切削对机床的新要求
机床是实现高速与超高速切削的首要条件和关键因素。高速与超高速切削对机床提出了很多新要求,归纳如下:
(1)主轴要有高转速、大功率和大扭矩
高速与超高速切削不但要求机床主轴转速高,而且要求传递的扭矩和功率也要大,并且在高速运转中还要保持良好的动态特性和热态特性。
(2)进给速度也要相应提高,以保证刀具每齿进给量基本不变
为了配合主轴10倍于常规的切削速度,进给速度也必须相应提高10倍,由过去的6m/min提高到60~100m/min,以保持刀具的每齿进给量基本不变。
(3)进给系统要有很大的加速度
在切削加工过程中,机床进给系统的工作行程一般只有几十毫米至几百毫米。在这样短的行程中要实现稳定的高速与超高速切削,除了进给速度要高外,进给系统必须有很大的加速度,以尽量缩短“启动—变速—停车”的过渡过程,以实现平稳切削。这是高速与超高速切削对机床结构设计的新要求,也是机床设计理论的新发展。
综上所述,沿袭数十年的普通数控机床的传动与结构已远远不能适应要求,必须进行全新设计。因此,有人称高速与超高速机床是21世纪的新机床,其主要特征是实现机床主轴和进给的直接驱动,是机电一体化的新产品。