加工中心的轉速可以達到15000r/min
CNC加工中心對工件能完成大切削用量的粗加工及高速旋轉下的精加工。粗加工時,扭矩大;精加工時,轉速高。而數控機床的功率P=T·N,無論是T大,還是N大,都會使得功率大。
滿足不同的加工要求,就要有不同的加工速度。由于CNC加工中心的加工通常在自動的情況下進行,盡量減少人的參與,因而要求能夠實現無級變速。
高速加工中心,不斷提高的工作性能是模具制造業得以高效和高精度加工模具的重要前提。在驅動技術的推動下,涌現出結構創新、性能優良的眾多不同類型的高速加工中心。
高速電主軸是高速加工中心的核心部件。在模具自由曲面和復雜輪廓的加工中,常常采用2~12mm較小直徑的立銑刀,而在加工銅或石墨材料的電火花加工用的電極時,要求很高的切削速度,因此,電主軸必須具有很高的轉速。
加工中心的主軸轉速大多在18000~42000r/min,瑞士Mikro的高速加工中心XSM400U/XSM600U其主軸轉速已達54000 r/min。而對于模具的微細銑削(銑刀直徑一般采用0.1~2mm),則需要更高的轉速。
如德國Kugler公司的五軸高精度銑床,其最高主軸轉速達160000 r/min(采用空氣軸承),這樣的高轉速,當采用0.3mm直徑的銑刀加工鋼模時,就可達到150m/min的切削速度。
德國Fraunhofer生產技術研究所正在開發轉速為300000 r/min的空氣軸承支撐的主軸。加工模具時,總是采用很高的轉速,而高轉速產生的發熱,以及切削時可能產生的振動是影響模具加工精度的重要因素。
為保證高速電主軸工作的穩定性,在主軸上裝有用來測量溫度、位移和振動的傳感器,以便對電機、軸承和主軸的溫升、軸向位移和振動進行監控。由此為高速加工中心的數控系統提供修正數據,以修改主軸轉速和進給速度,對加工參數進行優化。
當主軸產生軸向位移,則可通過零點修正或軌跡修正來進行補償。