數(shù)控高精密加工中心用途及技術(shù)要求
數(shù)控高精密加工中心用途及技術(shù)要求
隨著工件加工精度的越來越高，對機床品質(zhì)的認定也同樣在提升，依據(jù)需求有了數(shù)控高精密加工中心概念；
其中有批量加工，精度要求在0.001-0.002的是一種主流設(shè)備要求；例如蘋果6手機的機殼加工；
這樣的工件不光加工對數(shù)控高精密加工中心精度有要求，更重要的是機床使用過程中穩(wěn)定性的考驗；
數(shù)控高精密加工中心的用途
隨著航空航天、汽車等工業(yè)的技術(shù)發(fā)展和環(huán)保要求的不斷提高，對零件的加工精度和工藝要求也越來越高。
為滿足歐盟Ⅴ尾氣排放要求的柴油發(fā)動機，燃油噴射閥門在每一沖程內(nèi)快速開閉5-8次，而閥門往復(fù)行程僅20μm；
對閥門的氣密性和動態(tài)特性的要求很高，從而對其加工精度的要求也大大提高。
為了滿足上述要求，對這些零件的加工精度要求很高，超出了一般精密加工機床可能達到的要求。
盡管超精密加工機床可以達到所需的精度；
但由于超精密加工對機床的床身、導(dǎo)軌、主軸的特殊結(jié)構(gòu)；
使該類機床不僅價格高昂，也有行程偏小、切削效率低、裝夾時間長等缺點。
數(shù)控高精密加工中心是對應(yīng)上述加工要求的機床。高精密加工的精密度級別介乎精密加工與超精密加工之間；
高精度加工在定義上的一個特點是除了公差范圍以外，也同時考慮零件尺寸大小和批量。
加工大批量零件時保持5μm的公差，加工相互配合的兩個零件時保持2μm的公差；
或用小直徑的立銑刀在定位精度為0.3μm的機床上進行加工等，都屬于高精密加工的范疇。
也就是說，零件尺寸和工件批量決定了某些特定公差實現(xiàn)的難度。
數(shù)控高精密加工中心的結(jié)構(gòu)特點
為了實現(xiàn)較高精度的切削運動，高精度加工機床的運動控制普遍采用較高級別的功能部件。
在導(dǎo)軌和軸承方面，由于高精度加工需要實現(xiàn)高精度和平穩(wěn)的定位運動、軌跡運動和微小距離運動；
因此數(shù)控高精密加工中心采用靜壓絲杠和靜壓導(dǎo)軌較為常見。
此外數(shù)控高精密加工中心的電主軸也可采取動壓或靜壓軸承的方案，以實現(xiàn)支承和冷卻功能。
在位置控制方面，由于精密測量是控制高精度加工的前提，要保證機床的運動達到需要的精度級別；
其電子尺的測量精度須要高1~2個數(shù)量級。目前數(shù)控高精密加工中心一般采用分辨率達0.05-0.1。
機床的加工精度、光潔度和刀具壽命與機床剛性成正比，因此數(shù)控高精密加工中心尤其重視床身的設(shè)計和材料選擇。
提高機床剛性的另一種途徑是使用人造花崗石材料澆注的床身；
與球墨鑄鐵相比，人造花崗石材料的阻尼性能高10倍，熱導(dǎo)率低50%，熱膨脹系數(shù)也較低。
穩(wěn)定的溫度及震動阻尼基座使機床可以加工出光潔度非常高的表面。
數(shù)控高精密加工中心的熱管理
機床運行時產(chǎn)生的熱量所造成的熱變形對加工精度會產(chǎn)生巨大的影響。
超精密機床由于機床的總質(zhì)量遠高于所切削的材料，而且單位時間的切削量少；
因此只需要維持數(shù)控高精密加工中心所處環(huán)境的溫度恒定，即可避免熱變形的問題。
可是高精度機床的使用條件是中批量和大批量生產(chǎn)；
要求高速度、大切削量的加工，機床的工件、刀具、絲杠、主軸等部件在加工過程中將產(chǎn)生可觀的熱量。
同時在各個熱源都設(shè)計了獨立的冷卻循環(huán)回路并計算好各處熱源的發(fā)熱量。
在機床工作期間，冷卻液循環(huán)系統(tǒng)根據(jù)各個熱源的發(fā)熱量供應(yīng)比室溫低2℃的冷卻液。
確保每各個循環(huán)回路都提供稍大于熱源發(fā)熱量的冷卻量，以保持機床的熱變形在允許范圍之內(nèi)。
由于刀具在切削過程中的熱變形無法完全避免，機床的數(shù)控系統(tǒng)可以對刀具引起的Z軸誤差作出補償。
最后，必須指出的是，除了先進功能部件和技術(shù)以外，數(shù)控高精密加工中心的制造也離不開傳統(tǒng)工藝（如鏟花）
