高性能加工中心與高速加工中心的區(qū)別在于它除有一個(gè)能高速旋轉(zhuǎn)的主軸,，還設(shè)計(jì)了高精度的直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌,、大功率主軸電機(jī),、精密主軸軸承、滾珠絲杠,、高效伺服驅(qū)動(dòng)電機(jī)以及先進(jìn)的CNC系統(tǒng)等,。因而使加工中心在高效率下加工出高精度的零件,，大大提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

 

1.直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌

 

   加工中心的各軸向運(yùn)動(dòng)的速度和精度，對(duì)實(shí)現(xiàn)高速切削至關(guān)重要,。JoeKraemer博士在為高性能加工中心下定義時(shí)指出,，在機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速與刀具系統(tǒng)不變和保證滿足加工零件精度的前提下，如果各軸向運(yùn)動(dòng)不能達(dá)到f＝7.62-11.43m/min的進(jìn)給速度,，那就不能稱之為高性能加工中心,。但是要達(dá)到如此高的進(jìn)給速度,，采用普通機(jī)床的方形導(dǎo)軌是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能實(shí)現(xiàn)的,。必須選用直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌。試驗(yàn)證明,，直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌的磨擦系數(shù)僅為普通方形導(dǎo)軌的1/20,。由于直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌的滾柱與導(dǎo)軌間的接觸面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于方形導(dǎo)軌,，因而使功率消耗也降低為方形導(dǎo)軌的1/20,，且能保持長(zhǎng)時(shí)間的很少磨損，大大提高導(dǎo)軌的使用壽命,。精密的直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌具有一個(gè)淬火硬度為HRC58-62的經(jīng)精密導(dǎo)軌磨床磨削的直線形導(dǎo)軌，而不像普通方形導(dǎo)軌那樣最少有一個(gè)V型導(dǎo)軌,。因?yàn)閮蓷l直線形導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,，因此容易加工、裝配,、測(cè)量以及能選擇合適的滾柱直徑等,。

 

   在機(jī)床開始沿直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌只需166kg力的力矩克服靜摩擦,，需69.2kg力的力矩克服動(dòng)摩擦,。而方形導(dǎo)軌則需346kg力的力矩克服靜摩擦，103.8kg力克服動(dòng)摩擦,。因而,，采用直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌可使機(jī)床的最高進(jìn)給速度達(dá)63.5m/min,，其中38.1m/min的進(jìn)給速度用得最多,。使加速度能在0.6-1.0g范圍內(nèi),。力口之直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌具有高的剛度，與工作臺(tái)之間無間隙存在,，因而很少產(chǎn)生振動(dòng),，能加工出低表面粗糙度的零件表面，延長(zhǎng)刀具的使用壽命,。

 

2.精密的滾珠絲杠

 

   機(jī)床滾珠絲杠直徑及螺距的大小直接影響加工零件的精度,，尤其是在進(jìn)給量的切削條件下,，采用直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌的高性能加工中心都選擇小直徑的細(xì)牙螺距的單頭滾珠絲杠,。也有的采用粗牙螺距的多頭滾珠絲杠,。一般采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠的傳動(dòng)方案,。但是,，滾珠絲杠在工作中,，滾動(dòng)體作螺旋運(yùn)動(dòng)其自轉(zhuǎn)軸線的方向是變化的，因而會(huì)產(chǎn)生陀螺運(yùn)動(dòng),。當(dāng)陀螺運(yùn)動(dòng)中的陀螺力矩Mf超過滾珠體與滾道間的摩擦力時(shí)，滾動(dòng)體將產(chǎn)生滑動(dòng),，從而造成劇烈摩擦,，使絲杠溫度升高,，同時(shí)振動(dòng)和噪音增大，縮短了絲杠壽命,，降低了滾珠絲杠的傳動(dòng)品質(zhì)。為此開發(fā)出一種新型的高性能的滾動(dòng)絲杠——行星滾柱絲杠,，較好地解決了以上技術(shù)難題,。

 

   隨著新技術(shù)的不斷發(fā)展,，在超高進(jìn)給的情況下,，工作臺(tái)加速度將達(dá)到3g以上，因此移動(dòng)件的慣性力也相當(dāng)大。在進(jìn)行機(jī)械部分設(shè)計(jì)時(shí)必須力求減小移動(dòng)件的質(zhì)量和回轉(zhuǎn)件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,，進(jìn)一步提高進(jìn)給系統(tǒng)的剛度、靈敏度和精度。目前在加工中心上已采用由德國(guó)Ex-cell-o公司發(fā)明的大功率直線伺服電機(jī),，直接驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)作直線運(yùn)動(dòng),，并與由碳素纖維增強(qiáng)塑料制成的輕型結(jié)構(gòu)工作臺(tái)和直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副匹配，實(shí)現(xiàn)高進(jìn)給速度和高精度加工。

 

3．大功率機(jī)床主軸電機(jī)

 

   在諸多影響選擇機(jī)床主軸電機(jī)功率大小的因素中,，最主要的有主軸錐度、加工中選擇的切削用量(切除率),、零件大小和刀具尺寸等,。選擇大錐度主軸，能進(jìn)行大功率切削,，但是,，有時(shí)為了快速地加速和減速，也可以采用大功率電機(jī)驅(qū)動(dòng)小錐度主軸的方案,。

 

   對(duì)于大切除率加工,，必須選用大錐度主軸和大功率機(jī)床主軸電機(jī),。零件材料對(duì)選擇機(jī)床主軸電機(jī)功率影響不大。例如,，對(duì)于鍛件和鑄件,，并不要求大功率切削。但是選擇在機(jī)床主軸高轉(zhuǎn)速下加工,，必須選擇大功率電機(jī),。大零件加工也要選擇大功率驅(qū)動(dòng)是因?yàn)樗柽x用大直徑刀具加工。

 

4.主軸軸承

 

   切削實(shí)驗(yàn)證明,，在主軸前端安裝一排向心止推軸承和一排滾珠軸承,，在主軸后端安裝兩排滾珠軸承,，為******的裝配組合方案,。它能保證在通常切削條件下主軸有好的剛性，能承受很大的側(cè)向切削力,，又能滿足高速切削加工的需要,。

   主軸軸承的種類和規(guī)模大小必須能滿足使用條件,。尺寸大的軸承能提供高強(qiáng)度和高剛度。但是大尺寸軸承有兩個(gè)缺點(diǎn)：

 

   由于大軸承的質(zhì)量大和軸承間的接觸面積大,，因而在高主軸轉(zhuǎn)速下產(chǎn)生大量的熱量,。在大量的熱量長(zhǎng)時(shí)間地作用下會(huì)引起主軸尺寸—漲大，影響加工精度,。

 

   大質(zhì)量的主軸還需要大功率電機(jī)才能驅(qū)動(dòng)。盡管軸承內(nèi)圈加有潤(rùn)滑油冷卻,，但是大軸承在高轉(zhuǎn)速下使承載量和旋轉(zhuǎn)慣量增大,，因而所需功率加大,。尤其是當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速增加時(shí),，功率消耗增大?？墒遣⒉皇撬械墓β识枷脑谇邢骷庸ど?。例如,，具有40馬力的主軸,，只能有15—20馬力的功率作用于刀頭上,，其余則都用以旋轉(zhuǎn)主軸,。對(duì)于一個(gè)高功率主軸,，它能盡可能地將大量的功率作用在切削工件上,，能用很小的功率去驅(qū)動(dòng)最高轉(zhuǎn)速的主軸,。作用在主軸上的功率大小,，根據(jù)空載下旋轉(zhuǎn)主軸的最高轉(zhuǎn)速即可計(jì)算出機(jī)床所消耗的功率。因?yàn)樵诟咚傧虑邢?，夾頭和刀具在切削力作用下產(chǎn)生徑向偏斜，不同心等引起附加力增大或產(chǎn)生不平衡的離心力等,。

 

   切削實(shí)踐證明，用多排小直徑軸承代替兩排大直徑軸承,，將取得好的加工效果,。因?yàn)樾≈睆捷S承重量輕，消耗功率小,，發(fā)熱量也小,。使用多排小直徑軸承,，并不使主軸剛度受到影響，而且還對(duì)主軸軸承的載荷預(yù)加相當(dāng)有利,。軸承預(yù)加載荷通常指主軸在靜態(tài)下作用在軸承上的壓力大小，一般采用預(yù)加載荷來改善主軸剛度和加大切削能力,。但是由于作用在軸承上的壓力增大,，發(fā)熱量增大，因而也加速了軸承磨損,。

 

   為了提高刀具的切削性能和延長(zhǎng)刀具的使用壽命,，對(duì)多排軸承預(yù)加較小的壓力,，即能提高機(jī)床主軸的剛度,，達(dá)到以,，上目的,。

 

   從長(zhǎng)遠(yuǎn)的觀點(diǎn)上看，對(duì)磁力,、氣動(dòng)和靜壓軸承的市場(chǎng)需求量將會(huì)大大增加。但是,，目前在高速切削中，最常用的還是以下兩種：向心止推軸承和滾珠軸承,。在標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速條件下,，在主軸前端經(jīng)常安裝一排滾珠軸承和—排向心止推軸承,，在主軸后端安裝兩排滾珠軸承,。因?yàn)樵谥鬏S前端安裝—排滾珠軸承能極好地提高主軸剛度增加主軸的承載能力,。這一點(diǎn)對(duì)于重載切削至關(guān)重要。但是,，因?yàn)闈L珠軸承有較大的接觸面積,，比向心止推軸承的重量重，因此消耗功率大,，產(chǎn)生熱量大,，容易引起主軸尺寸漲大，功率利用低,。高速切削可減少作用在主軸和刀具上的徑向力,，這樣，在主軸前端安裝的向心止推軸承提供了足夠的剛度和穩(wěn)定性,，避免了機(jī)床主軸受熱而產(chǎn)生的尺寸膨脹,。

 

   合理地選擇軸承材料同軸承種類同樣重要。雖然由軸承鋼制成的軸承目前仍被廣泛使用,，但實(shí)踐證明,，高速切削使用陶瓷軸承將表現(xiàn)出許多的優(yōu)點(diǎn)。盡管軸承鋼制成的軸承價(jià)格便宜,，便其重量遠(yuǎn)比同樣規(guī)格的陶瓷軸承重得多,。由于重量重，高速切削中發(fā)熱量大,，必須配置復(fù)雜的冷卻潤(rùn)滑系統(tǒng),。同時(shí)隨著主軸轉(zhuǎn)速的提高，使作用在軸承上的向心力增大,，使軸承溫度升高,，引起主軸尺寸增大,，影響加工零件的尺寸精度，同時(shí)使機(jī)床主軸所需功率增加,。陶瓷軸承由于重量輕,，將較好地解決這一技術(shù)難題。切削試驗(yàn)證明,，陶瓷軸承使主軸尺寸增大的速度只為軸承鋼軸承的1/40,。原因是它在高速下切削只有很小的向心力作用在軸承上。

 

   同時(shí),，為了提高機(jī)床主軸剛度和切削能力,，在陶瓷軸承上還可施加很大的預(yù)加載荷。由于陶瓷軸承有以上特點(diǎn),，因而使其使用壽命增長(zhǎng),。

 

   現(xiàn)代機(jī)床主軸技術(shù)允許機(jī)床根據(jù)主軸轉(zhuǎn)速，方便地調(diào)整作用在主軸軸承上的預(yù)加載荷,。當(dāng)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速增加時(shí),，由于向心力增加，作用在軸承廣的載荷也增加,。反之,，作用在軸承上的載荷減小。因而,，使軸承上的熱量減少,，軸承尺寸膨脹減小。當(dāng)然在高速切削下,，也允許給軸承預(yù)加很小的載荷,，這樣作用在刀具上的切削力很小，因此可降低對(duì)機(jī)床剛度的要求,。在低主軸轉(zhuǎn)速下,，給軸承預(yù)加較大的載荷，仍是必要的,，因?yàn)樵谠黾拥毒咔邢髁ν瑫r(shí),，作用在主軸上的作用力也增大了。

5. 主軸電機(jī)與傳動(dòng)系統(tǒng) 

   目前,，機(jī)床主軸和電機(jī)之間有兩種聯(lián)接方式,，一是通過皮帶或齒輪；二是直接傳動(dòng),，即直接將主軸電機(jī)連接于主軸上,，或是將主軸電機(jī)與主軸同時(shí)安裝在一個(gè)復(fù)合裝置上，稱為復(fù)合主軸,。

 

   由皮帶或齒輪傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是,，主軸電機(jī)在慢速下旋轉(zhuǎn)也能獲得高的主軸轉(zhuǎn)速,。這種傳動(dòng)方式，由于電機(jī)轉(zhuǎn)速低,，輸入功率小，因而價(jià)格便宜,，但它具有以下缺點(diǎn)：由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因而容易出現(xiàn)毛病,，維修不方便,。同時(shí)皮帶、齒輪與主軸之間還會(huì)產(chǎn)生振動(dòng),。切削試驗(yàn)證明,，因存在振動(dòng)，嚴(yán)重影響了加工質(zhì)量,，降低了刀具使用壽命,。切削試驗(yàn)是在兩個(gè)臥式加工中心上進(jìn)行，一個(gè)選擇最高轉(zhuǎn)速7000r/min的兩級(jí)齒輪傳動(dòng)主軸,；另一個(gè)最高轉(zhuǎn)速為10000r/min的直接傳動(dòng)的復(fù)合主軸,。在切削參數(shù)一致的情況下，直接傳動(dòng)的復(fù)合主軸加工中心產(chǎn)生出的Ramax＝2.7µm,，而齒輪傳動(dòng)主軸加工中心為Ramax＝4.3µm,。同時(shí)前者由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)動(dòng)零件少,，因而可靠性高,。隨著結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步簡(jiǎn)化，運(yùn)動(dòng)零件進(jìn)一步減少,，還會(huì)使主軸能更快地加速和減速,。相反，皮帶或齒輪傳動(dòng)主軸包括主軸,、軸座,、電動(dòng)機(jī)、皮帶輪或齒輪等,，每個(gè)零件由不同重量的材料構(gòu)成,，高速旋轉(zhuǎn)下發(fā)生摩擦產(chǎn)生熱。由于材料重量及作用力不同,，各處產(chǎn)生的熱量又不相同,，因此引起主軸各處膨脹量大小不同，嚴(yán)重時(shí),，使主軸產(chǎn)生變形,，影響主軸尺寸,、幾何形狀等。而直接傳動(dòng)主軸則由于熱變形均勻,，同時(shí)直接傳動(dòng)主軸即使在超高速條件下,，也可采取冷卻液通過主軸內(nèi)孔的冷卻方式進(jìn)行冷卻。因而基本上不影響主軸精度,，更能穩(wěn)定地保證加工質(zhì)量,。

 

6.冷卻與潤(rùn)滑

 

   在切削加工中，如果不加注冷卻液,，將會(huì)引起主軸的尺寸膨脹,。為保證機(jī)床主軸的高精度，就必須穩(wěn)定地控制主軸和軸承有一個(gè)固定的尺寸,。

 

   目前,，普通機(jī)床根據(jù)主軸結(jié)構(gòu)不同，選擇外冷,、內(nèi)冷方式或內(nèi)外共同冷卻方式對(duì)主軸,、軸承進(jìn)行冷卻。但—般情況下,，盡量采用外冷方式,。通過冷卻，將由刀頭傳遞到主軸的熱量排至空氣中去,。

 

   研究發(fā)現(xiàn),，同樣大小的陶瓷軸承與軸承鋼軸承相比，不需要大量加注冷卻潤(rùn)滑液,。一個(gè)大直徑的滾珠軸承,，由于直徑大，接觸面積大,，產(chǎn)生大量的摩擦熱,，建議選擇內(nèi)外共同冷卻方式進(jìn)行冷卻。

 

   為了有效地提高機(jī)床利用率,，降低功率消耗,，建：議采用霧狀冷卻或噴射冷卻油主軸冷卻系統(tǒng)進(jìn)行冷，卻,。尤其是對(duì)于高速加工機(jī)床,，建議根據(jù)機(jī)床主軸達(dá)：到的最高轉(zhuǎn)速和軸承選用的材料，選擇主軸冷卻系統(tǒng),。根據(jù)機(jī)床主軸的轉(zhuǎn)速及軸承外徑校驗(yàn),，以確定選擇的冷卻系統(tǒng)。若兩種軸承均選擇軸承鋼軸承,，建議選擇噴射油冷卻系統(tǒng),。當(dāng)然兩者相比,，后者需要提供大量的冷卻潤(rùn)滑液，增大了機(jī)床的功率消耗,。

 

7.機(jī)床與刀具接口

 

   CAT型法蘭式刀具夾頭是多年來最常用的機(jī)床主軸與刀具接口,。但目前使用最多的則為新型的中空短錐柄結(jié)構(gòu)的HSK夾頭。雖然HSK夾頭價(jià)格昂貴,，使用還受到一定的限制,，僅它能在高的機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速下具有極高的穩(wěn)定性和高配合精度，已受到各國(guó)用戶的青睞,。這是由于HSK夾頭的結(jié)構(gòu)先進(jìn),，加工質(zhì)量高，夾頭采用了短錐面和端面與主軸定位,、配合的結(jié)構(gòu)形式，因而它與CATv型法蘭式夾頭比較,，重量輕,，夾緊可靠性高，定位精度高,，重復(fù)精度高,，且更換快速方便。

 

   使用中可根據(jù)機(jī)床主軸最高轉(zhuǎn)速,、主軸錐度以及加工方法等選擇不同錐度,、平衡精度的HSK夾頭。例如,，在機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速10000r/min,，主軸為ISO.40號(hào)錐度，應(yīng)選擇ISO.40號(hào)錐度的經(jīng)預(yù)平衡的HSK夾頭,。而在25000r/min,，主軸錐度為40號(hào)的機(jī)床上使用，應(yīng)選擇40號(hào)錐度的可進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)平衡的HSK夾頭,。因?yàn)檫@種夾頭的平衡精度高,，加工零件尺寸精度高，表面粗糙度低,。同時(shí)由于延長(zhǎng)了刀具的使用壽命,，因而降低—廠生產(chǎn)成本。尤其對(duì)于平衡精度高的夾頭在20000—40000r/min的高速機(jī)床上使用,，還有延長(zhǎng)軸承使用壽命的優(yōu)點(diǎn),。

 

   一般情況下，單面的刀具/夾頭平衡器即可能滿足高速加工要求,。而對(duì)于加長(zhǎng)刀具,，則應(yīng)選擇雙面刀具/夾頭平衡器對(duì)其進(jìn)行平衡,。

 

8．精工系統(tǒng)

 

   現(xiàn)代CNC技術(shù)允許機(jī)床以38．1m/min進(jìn)給速度加工。其主要原因是由于加工中能選擇很高的切削速度加工,。同時(shí)需要機(jī)床配備高轉(zhuǎn)速和高分辨率的伺服電機(jī),。除此之外，為了保證高精度,，還要求高分辨率的伺服電機(jī)具有快速處理信號(hào)的能力,。例如，一個(gè)一秒鐘能發(fā)出5000個(gè)電脈沖的伺服電機(jī)就不如一秒鐘能發(fā)出25000個(gè)脈沖伺服電機(jī)處理信號(hào)的能力強(qiáng),。對(duì)于高分辨率的主伺服電機(jī)按加工程序要求的加工長(zhǎng)度,，不停地向軸伺服電機(jī)發(fā)出所需的脈沖數(shù)，尤其是對(duì)于亞微米級(jí)的超精加工尤其需要,。它要求選擇能使機(jī)床移動(dòng)距離的最小增量為1µm,，分辨率達(dá)0．5µm的伺服電機(jī)(即主伺服電機(jī)向各軸向伺服電機(jī)發(fā)出每個(gè)脈沖，機(jī)床工作臺(tái)可沿軸向移動(dòng)0．5µm),。當(dāng)然,，光有高分辨率的伺服電機(jī)而不增加處理器的運(yùn)行速度是沒有用的。因?yàn)楦叻直媛实乃欧姍C(jī)具有比它的前輩有更多的數(shù)據(jù)需要處理,，所以要求字組處理的高速度,。字組處理的高速度能快速處理數(shù)據(jù)和向分伺服電機(jī)快速發(fā)出脈沖。為此,，一般在伺服電機(jī)上需要配置兩個(gè)32位的處理器才能滿足使用要求,，才能快速處理好加工中收集的大量數(shù)據(jù)和涉及到高速加工中對(duì)復(fù)雜零件形狀快速地進(jìn)行復(fù)雜計(jì)算的需要。

 

   當(dāng)加工大型的形狀復(fù)雜的飛機(jī)零件和塑壓模具時(shí),，由于一般的NC系統(tǒng)的內(nèi)存不夠,，一般需要先存入計(jì)算機(jī)內(nèi)，同時(shí)由計(jì)算機(jī)輸入NC系統(tǒng)(或稱CNC系統(tǒng)),。當(dāng)然對(duì)于程序不長(zhǎng),、形狀不太復(fù)雜的零件，則一般的NC系統(tǒng)即可滿足使用要求,，因?yàn)樗哂忻棵腌娔芴幚?6800個(gè)符號(hào)的傳輸速度,。

 

   為提高機(jī)床的快速進(jìn)給能力和加工精度，需要開發(fā)新的計(jì)算機(jī)軟件,。根據(jù)實(shí)際加工需要,，要求開發(fā)的軟件不論在一般進(jìn)給速度還是高速進(jìn)給條件下，均能獲得加工零件的高精度,。

 

   據(jù)報(bào)道,，最近開發(fā)的高進(jìn)給速度計(jì)算機(jī)軟件能在396．24m／min進(jìn)給速度條件下加工形狀復(fù)雜的三維立體零件，例如飛機(jī)零件和塑壓模具等，同時(shí)降低零件表面粗糙度,。這是由于從理論上講,，為最后保持復(fù)雜形狀零件加工的高精度，而需要無限制地增加走刀次數(shù),，但是,，在進(jìn)給量相同條件下，增加走刀次數(shù),，則將無限制地增加加工時(shí)間,。如果這時(shí)同時(shí)也無限制地增加進(jìn)給速度，則可保持在加工時(shí)間不變條件下,，提高加工精度,，降低零件表面粗糙度。這一點(diǎn)對(duì)于形狀復(fù)雜的零件表面的加工尤其有著重要的指導(dǎo)作用,。當(dāng)然無限制地增加進(jìn)給速度在實(shí)踐中是不可能實(shí)現(xiàn)的,。目前。也只能達(dá)到3810-7620m/min的進(jìn)給速度,。在此進(jìn)給速度下適當(dāng)?shù)卦黾幼叩洞螖?shù),，還是能保證目前的生產(chǎn)需要的。

 

   為在選定的進(jìn)給速度下提高零件加工精度,，不僅可以通過適當(dāng)增加走刀次數(shù)，而且可以通過最近開發(fā)的幾何形狀補(bǔ)償軟件,，在較高生產(chǎn)效率下極好地保證加工質(zhì)量,。

 

   幾何形狀補(bǔ)償軟件與高進(jìn)給速度軟件不同，后者用以提高機(jī)床進(jìn)給速度或減少加工時(shí)間,，提高生產(chǎn)效率,，前者主要用以提高加工零件精度，其主要的功能如下：

 

   預(yù)先對(duì)加速度或減速度進(jìn)行插補(bǔ),。在圓弧插補(bǔ)加工中經(jīng)常出現(xiàn)匯編的程序與實(shí)際加工之間存在很大的差異,，其主要原因是由于刀具沿軸向移動(dòng)中的加速度或減速度造成的超前或滯后所致。它可以通過對(duì)刀具運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的加速度或減速度造成的誤差進(jìn)行補(bǔ)償,。

 

   對(duì)向前進(jìn)給進(jìn)行預(yù)先控制,。除加工系統(tǒng)外，機(jī)床伺服控制系統(tǒng)本身的一些誤差也能降低加工零件精度,。新開發(fā)的向前進(jìn)給控制系統(tǒng),，能根據(jù)加工程序、切削速度和進(jìn)給速度等計(jì)算出可能產(chǎn)生的誤差值,，在實(shí)際加工誤差出現(xiàn)前,，對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)償。

 

   進(jìn)行精密的矢量補(bǔ)償。當(dāng)機(jī)床進(jìn)行高速加工時(shí),，需優(yōu)先選擇一種合適的進(jìn)給速度,。一般通過調(diào)整伺服電機(jī)中放大裝置的放大系數(shù)得到。當(dāng)將向前進(jìn)給的放大系數(shù)調(diào)整到很大時(shí),，即可提高伺服控制對(duì)誤差的跟蹤速度,。當(dāng)然跟蹤速度的提高將降低伺控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。伺服控制系統(tǒng)缺乏穩(wěn)定性,，將會(huì)使加工出的零件表面粗糙度變壞,。精密的矢量補(bǔ)償系統(tǒng)就是用以對(duì)大型的選擇微增量的零件加工程序進(jìn)行校正。校正后的加工程序能穩(wěn)定伺服控制系統(tǒng),，尤其是進(jìn)給系統(tǒng)穩(wěn)定的伺服控制系統(tǒng)能消除引起零件表面粗糙度變壞的振動(dòng),。

 

   選擇合適的拐角加工減速度。在應(yīng)用以上三種功能時(shí),，通常還要求各運(yùn)動(dòng)軸在零件的拐角加工處進(jìn)行減速,，以避免驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在刀具快速轉(zhuǎn)彎時(shí)產(chǎn)生沖擊振動(dòng)。它要求在給定的時(shí)間內(nèi)減速到適當(dāng)?shù)倪M(jìn)給速度下進(jìn)行加工,。

 

   對(duì)高性能加工中心,，不僅需設(shè)計(jì)出高轉(zhuǎn)速的主軸，還需設(shè)計(jì)出高性能CNC系統(tǒng),、高精度直線導(dǎo)軌,、精密滾珠絲杠、軸承,、選擇合適的冷卻潤(rùn)滑方式,、機(jī)床/刀具接口等。上述技術(shù)目前已用于生產(chǎn)許多高性能加工中心,，用于生產(chǎn)實(shí)際,，并取得了很好的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。