高速加工中（zhōng）心的發（fā）展

近十年來，驅動技術和控製係統的長（zhǎng）足進步，推動了加工中心結構的不斷創新和性能的不斷提（tí）高。電主軸、直線電機、轉矩電機和快速數（shù）控係統的應用（yòng）對提高加（jiā）工中心的高速、高動態和高加（jiā）工精（jīng）度起了決定性的作用。而在模具加工機床的多種結構創新中，轉矩（jǔ）電機起到了特別重要的作用。它不（bú）僅應用於回轉工作台的回轉和擺動驅動，而且還應用於叉形主軸頭的擺動（dòng）或主軸頭的擺動和回轉驅動，由此構成各種不同類型的五軸加工中（zhōng）心。而回轉和擺動主軸（zhóu）頭的應用，又為發展加工大型模具的（de）五軸龍門式高速精密銑床提供了技術支（zhī）持。

今後，進一（yī）步提高主軸轉速、動（dòng）態性能和行（háng）程速度仍是高速加工中心的發展重點，這不僅仍（réng）要依賴於驅動技術和數控技術的進一步發（fā）展（zhǎn），還要（yào）有賴於機床構件輕量化的發展和並聯機床的開發。可以預料，在今（jīn）後5年中，高速加工（gōng）中心或高（gāo）速銑床的軸加速度（dù）有望達（dá）到3～4g,坐標軸的快速行程速度達到（dào）100～140m/min。

在高（gāo）速加工中心（xīn）上，回轉工作台的擺動以及叉形主軸頭的擺動和（hé）回轉等運（yùn）動，已廣泛（fàn）采用轉矩電機來實現。轉矩電機是一種同步電機，其轉子（zǐ）直接（jiē）固（gù）定在所要驅動的部件（jiàn）上，所以沒（méi）有機械傳（chuán）動元件，它像（xiàng）直線電（diàn）機一樣是直接驅動（dòng）裝置。

轉矩電機所能達到的角加（jiā）速度要比傳統的蝸（wō）輪蝸杆傳動高6倍，在擺動叉形主軸頭時加速度可達到3g。由（yóu）於轉矩電機可（kě）達到（dào）極高的靜態和動態負載剛性，從而提高（gāo）了回轉軸和擺（bǎi）動軸的定位精度和重（chóng）複精度。已有部分廠家的高速加工（gōng）中心，已采用直線（xiàn）電機和轉矩電機來分別驅動直線軸(X/Y/Z)和回轉擺動軸(C和A)。如R歞er的RXP500DS/RXP800DS,德馬吉（jí）的DMC75V linear和（hé）Edel的CyPort五軸龍門（mén）銑床。

應該提及的是，直接（jiē）驅動的直線軸與直接驅（qū）動的回轉軸相組合，使機床所（suǒ）有的運動軸具有（yǒu）較高的動態性能和（hé）調節特性，從而為高速度、高精度（dù）和高表麵質量加工模具自由曲麵提供了條件。

控製係統

CNC控製係統是高速加（jiā）工中心的重要組成部分，它在很大（dà）程度（dù）上決定著（zhe）機床加工（gōng）的（de）速度、精（jīng）度和表麵質量。因此，對（duì）於加工模具（jù）自由曲麵的高速機（jī）床，數控係（xì）統的性能具有特別重要的意（yì）義。

加工高精度自由曲麵時，由微段直線和圓弧構（gòu）成的刀具軌跡造成龐大的零件程序，這些數（shù）據流需要由（yóu）機床控製係統來儲存和處理，因此，程序段處理時間的長（zhǎng）短是決定CNC控製係統（tǒng）工作效率的重要指（zhǐ）標。前高檔CNC控製係統的程序段處理時間一般可達0.5ms(如（rú）海德漢的iTNC530數控係統)，而個別數控係統的程（chéng）序段處理時間已縮短到0.2～0.4ms。

應用於模具高速加工的現代CNC數控係統，除了具有為確保高速進給速度所必要的很短程序處理時間外，還應具有Nurbs和樣條插補功能，並能以納米的分辨（biàn）率進行工作，以便在高速加工（gōng）的情況下（xià）獲得（dé）高的加工精度和表麵質量。

高檔的數控係統也都能與不同廠家的CAD/CAM係統進行連接，數據從CAD/CAM係統經以太網以很（hěn）高的速度傳送到控製係統上。CAD/CAM集成到控製係統上，在很大程度上能使模（mó）具複（fù）雜輪廓的加工獲得良好的效果，並對縮短調整時間和編（biān）程時間做出十分重要的貢獻。

在上述所引述（shù）的五軸高速機床上，除R歞er公（gōng）司是采（cǎi）用自己開發的數（shù）控係（xì）統外，其它主要是采用了西門子（zǐ）的840D和海德漢公（gōng）司的iTNC530數控係統。