加工中心的转速可以达到15000r/min
CNC加工中心对工件能完成大切削用量的粗加工及高速旋转下的精加工。粗加工时,扭矩大;精加工时,转速高。而数控机床的功率P=T·N,无论是T大,还是N大,都会使得功率大。
满足不同的加工要求,就要有不同的加工速度。由于CNC加工中心的加工通常在自动的情况下进行,尽量减少人的参与,因而要求能够实现无级变速。
高速加工中心,不断提高的工作性能是模具制造业得以高效和高精度加工模具的重要前提。在驱动技术的推动下,涌现出结构创新、性能优良的众多不同类型的高速加工中心。
高速电主轴是高速加工中心的核心部件。在模具自由曲面和复杂轮廓的加工中,常常采用2~12mm较小直径的立铣刀,而在加工铜或石墨材料的电火花加工用的电极时,要求很高的切削速度,因此,电主轴必须具有很高的转速。
加工中心的主轴转速大多在18000~42000r/min,瑞士Mikro的高速加工中心XSM400U/XSM600U其主轴转速已达54000 r/min。而对于模具的微细铣削(铣刀直径一般采用0.1~2mm),则需要更高的转速。
如德国Kugler公司的五轴高精度铣床,其最高主轴转速达160000 r/min(采用空气轴承),这样的高转速,当采用0.3mm直径的铣刀加工钢模时,就可达到150m/min的切削速度。
德国Fraunhofer生产技术研究所正在开发转速为300000 r/min的空气轴承支撑的主轴。加工模具时,总是采用很高的转速,而高转速产生的发热,以及切削时可能产生的振动是影响模具加工精度的重要因素。
为保证高速电主轴工作的稳定性,在主轴上装有用来测量温度、位移和振动的传感器,以便对电机、轴承和主轴的温升、轴向位移和振动进行监控。由此为高速加工中心的数控系统提供修正数据,以修改主轴转速和进给速度,对加工参数进行优化。
当主轴产生轴向位移,则可通过零点修正或轨迹修正来进行补偿。