高速切割粉碎仪的关键技术

高速切割粉碎仪高速切削是一项复杂系统工程。高速切削是切削速度提高，它发展涉及到机床、刀具、工艺和材料等诸多领域技术配合和技术创新。

高速切割粉碎仪的关键技术

(一)高速切割粉碎仪高速切削机床技术。

性能良好高速切削机床是实现高速切削前提和关键，而具有高精度高速主轴和控制精度高高速进给系统，则是高速切削机床技术关键所。

1.高速主轴

高速主轴是高速切削机床核心部件,很大程度上决定着高速切削机床所能达到切削速度、加。工精度和应用范围。目前，适于高速切削加工中心其主轴最 高转速一般都大于10000r/min, 有高达60000r/min~ 10000r/min，为普通机床10倍左右;主电动机功率15kW~ 80kW，以满足高速车削、高速铣削之要求。

电气传动技术(变频调速技术、电动机矢量控制技术等)快速发展，高速数控机床主传动机械结构到极大简化，取消了齿轮传动和带传动，采用机床主轴与主轴电机-体化传动结构形式( 即所谓电主轴)，实现了机床“零传动”。

轴承是决定主轴寿命和负荷关键部件。电主轴采用轴承主要有滚动轴承、流体静压轴承和磁悬浮轴承。滚动轴承因其具有刚度高、高速性能好、结构简洁、标准化程度高和价格适中等优点，电主轴中到最广泛应用。滚动轴承高速回转时，润滑极为重要，日前，电主轴主要采用两种润滑方式:油脂润滑和油-气润滑。

油雾润滑尽管价廉，但因其污染环境、损害操作工人健康，不符合绿色制造和可持续发展原则，国外电士轴公司已不再使用。流体静压轴承(包括气体静压轴承和液体静压轴承)为非接触式轴承，具有磨损小、寿命长、旋转精度高和阻尼特性好等优点。气体静压轴承电主轴转速可高达10000r/min~ 20000r/min,缺点是刚度差，承载能力低;液体静压轴承刚度高，承载能力强。磁悬浮轴承又称磁力轴承，也为非接触式轴承，没有磨损，无需任何润滑。

2.高速切割粉碎仪高速逃给系统

控制精度高高速进给系统也是实现高速切削关键技术之一。

传统滚珠丝杠副传动系统对高速进给系统表现出不适应性，必须对其进行技术改进和技术创新，才能适应高速切削要求。主要技术措施有: 

(1) 丝杠采用

中空结构，提高丝杠支承刚度。

(2) 为降低高速滚珠丝杠副传动系统发热，将冷却液通入空心丝杠内部进行强制循环冷却，以保证滚珠丝杠副传动系统精度。

(3)改进螺丹结构设计，适当减小滚珠直径，钢珠采用空心结构，滚珠链中钢珠按:大一小间隔排列，可有效降低高速运行时噪声。

(4)改进滚珠材料，滚珠选用陶瓷材料，可显著降低温升。

(5) 采用螺母旋转、丝杠不动驱动方案。将螺母安装于轴承中,由同服电机带动其旋转,或将螺母与驱动电机转子集成为一体，由转子直接驱动。

该结构丝杠固定不动，螺母作高速旋转同时作轴向移动，故可消除丝杠临界转速限制。高速滚珠丝杠副传动系统加速度范围为(0.5~1.0) g,行程范围≤6m，用于低档高速数控机床;高速进给系统采用直线电机进给驱动系统后，其加速度可高达(2-~10) g,行程范围不受限制，用于高 档高速数控机床和高速加.工中心。直线电机进给驱动系统具有以下优点: 

(1)高速响应性。系统采用直线电机直接驱动.工作台，机床实现“零传动”，故使整个闭环控制系统动态响应性能大大提高，反应异常灵敏快捷。

(2) 速度和加速度高。最 大进给速度可达80~180m/min，加速度可高达(2~10) g。(3)定位精度高。直线电机进给驱动系统常用光栅尺作为位置测量元件，采用闭环控制，定位精度可高达0.1μ m~0.01m。直线电机伺服系统价格约是高速滚珠丝杠伺服系统2.5倍，但加速度大于1g情况下，前者仍是高速进给系统唯.选择。