高速車床指高速、精密數控車床，車削中心類及四軸以上聯動的複合加工工具機，主要滿足航天、航空、儀器、儀表、電子信息和生物工程等產業的需要。
基本介紹
- 中文名：高速車床
- 外文名：high-speed lathe
- 背景：工業輕合金材料的廣泛套用
- 特色：提高加工精度和表面質量
- 套用：模具製造
- 技術：數控編程技術
- 目標：高效化
背景,重點發展範圍,使用的電機,直線電機,轉矩電機,
背景
隨著汽車、航空航天等工業輕合金材料的廣泛套用，高速加工已成為製造技術的重要發展趨勢。高速加工 具有縮短加工時間、提高加工精度和表面質量等優點，在模具製造等領域的套用也日益廣泛。工具機的高速化需要新的數控系統、高速電主軸和高速伺服進給驅動，以及工具機結構的最佳化和輕量化。高速加工不僅是設備本身，而是工具機、刀具、刀柄、夾具和數控編程技術，以及人員素質的集成。高速化的最終目的是高效化，工具機僅是實現高效的關鍵之一，絕非全部，生產效率和效益在“刀尖”上。
高速車床
高速車床重點發展範圍
1、高速、精密數控車床，車削中心類及四軸以上聯動的複合加工工具機。主要滿足航天、航空、儀器、儀表、電子信息和生物工程等產業的需要。
2、高速、高精度數控銑鏜床及高速、高精度立臥式加工中心。主要滿足汽車發動機缸體缸蓋及航天航空、高新技術等行業大型複雜結構支架、殼體、箱體、輕金屬材料零件和精密零件加工需求。
3、重型、超重型數控工具機類：數控落地銑鏜床、重型數控龍門鏜銑床和龍門加工中心、重型數控臥式車床及立式車床，數控重型滾齒機等。該類產品滿足能源、航天航空、軍工、艦船主機製造、重型機械製造、大型模具加工、汽輪機缸體等行業零件加工需求。
4、數控磨床類：數控超精密磨床、高速高精度曲軸磨床和凸輪軸磨床、各類高精高速專用磨床等，滿足精密超精密加工需求。
5、數控電加工工具機類：大型精密數控電火花成形工具機、數控低速走絲電火花切割工具機、精密小孔電加工工具機等，主要滿足大型和精密模具加工、精密零件加工、錐孔或異型孔加工及航天、航空等行業的特殊需求。
6、數控金屬成形工具機類（鍛壓設備）：數控高速精密板材衝壓設備、雷射切割複合機、數控強力旋壓機等，主要滿足汽車、機車、電子信息產業、家電等行業板金批量高效生產需求及汽車輪轂及軍工行業各種薄壁、高強度、高精度迴轉型零件加工需求。
7、數控專用工具機及生產線：柔性加工自動生產線（FMS╱FMC）及各種專用數控工具機，該類生產線是針對汽車、家電等行業加工缸體、缸蓋、變速箱箱體等及多品種變批量殼體、箱體類零件加工需求。
使用的電機
直線電機
直線電機從高速加工中心不斷創新的過程中可以看出，充分利用當今技術領域裡的最新成就，特別是利用驅動技術和控制技術的最新成果，是不斷提高加工中心高速性能、動態特性和加工精度的關鍵。
高速加工中心或數控車床上多數仍然採用伺服電機和滾珠絲槓來驅動直線坐標軸，但部分數控車床已採用直線電機，例如德國Röders公司的RXP500DS/RXP800DS型高速銑床和德吉馬公司的DMC75V linear型高速加工中心(其軸加速度達2g和快速行程速度達90m/min)。由於這種直線驅動免去了將迴轉運動轉換為直線運動的傳動元件，從而可顯著提高軸的動態性能、移動速度和加工精度。
採用直線電機驅動的工具機可顯著提高生產率。例如在加工電火花加工用的電極時，加工時間要比採用傳統高速銑床減少50%。
直線電機可以顯著提高高速工具機的動態性能。由於模具大多數是三維曲面，刀具在加工曲面時，刀具軸要不斷進行制動和加速。只有通過較高的軸加速度才能在很高的軌跡速度情況下，在較短的軌跡路徑上確保以恆定的每齒進給量跟蹤給定的輪廓。如果曲面輪廓的曲率半徑愈小，進給速度愈高，那么要求的軸加速度愈高。因此，工具機的軸加速度在很大程度上影響到模具的加工精度和刀具的耐用度。
轉矩電機
在高速車床上，迴轉工作檯的擺動以及叉形主軸頭的擺動和迴轉等運動，已廣泛採用轉矩電機來實現。轉矩電機是一種同步電機，其轉子直接固定在所要驅動的部件上，所以沒有機械傳動元件，它像直線電機一樣是直接驅動裝置。轉矩電機所能達到的角加速度要比傳統的蝸輪蝸桿傳動高6倍，在擺動叉形主軸頭時加速度可達到3g。由於轉矩電機可達到極高的靜態和動態負載剛性，從而提高了迴轉軸和擺動軸的定位精度和重複精度。
應該提及的是，直接驅動的直線軸與直接驅動的迴轉軸相組合，使工具機所有的運動軸具有較高的動態性能和調節特性，從而為高速度、高精度和高表面質量加工模具自由曲面提供了最佳條件。
