高速、精密是機床發(fā)展永恒的目標。隨著科學技術(shù)突飛猛進的發(fā)展,機電產(chǎn)品更新?lián)Q代速度加快,對零件加工的精度和表面質(zhì)量的要求也愈來愈高。為滿足這個復雜多變市場的需求,當前機床正向高速切削、干切削和準干切削方向發(fā)展,加工精度也在不斷地提高。另一方面,電主軸和直線電機的成功應用,陶瓷滾珠軸承、高精度大導程空心內(nèi)冷和滾珠螺母強冷的低溫高速滾珠絲杠副及帶滾珠保持器的直線導軌副等機床功能部件的面市,也為機床向高速、精密發(fā)展創(chuàng)造了條件。數(shù)控車床采用電主軸,取消了皮帶、帶輪和齒輪等環(huán)節(jié),大大減少了主傳動的轉(zhuǎn)動慣量,提高了主軸動態(tài)響應速度和工作精度,徹底解決了主軸高速運轉(zhuǎn)時皮帶和帶輪等傳動的振動和噪聲問題。采用電主軸結(jié)構(gòu)可使主軸轉(zhuǎn)速達到10000r/min以上。直線電機驅(qū)動速度高,加減速特性好,有優(yōu)越的響應特性和跟隨精度。用直線電機作伺服驅(qū)動,省去了滾珠絲杠這一中間傳動環(huán)節(jié),消除了傳動間隙(包括反向間隙),運動慣量小,系統(tǒng)剛性好,在高速下能精密定位,從而極大地提高了伺服精度。直線滾動導軌副,由于其具有各向間隙為零和非常小的滾動摩擦,磨損小,發(fā)熱可忽略不計,有非常好的熱穩(wěn)定性,提高了全程的定位精度和重復定位精度。通過直線電機和直線滾動導軌副的應用,可使機床的快速移動速度由原來的10~20m/min提高到60~80m/min,甚至高達120m/min。
數(shù)控技術(shù)的應用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化,使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征,而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應用領(lǐng)域的擴大,它對國計民生的一些重要行業(yè)(IT、汽車、輕工、醫(yī)療等)的發(fā)展起著越來越重要的作用,因為這些行業(yè)所需裝備的數(shù)字化已是現(xiàn)代發(fā)展的大趨勢。當前數(shù)控車床呈現(xiàn)以下發(fā)展趨勢。
馬鞍車床
馬鞍車床在車頭箱處的左端床身為下沉狀,能夠容納直徑大的零件。車床的外形為兩頭高,中間低,形似馬鞍,所以稱為馬鞍車床。馬鞍車床適合加工徑向尺寸大,軸向尺寸小的零件,適于車削工件外圓、內(nèi)孔、端面、切槽和公制、英制、模數(shù)、經(jīng)節(jié)螺紋,還可進行鉆孔、鏜孔、鉸孔等工藝,特別適于單件、成批生產(chǎn)企業(yè)使用。馬鞍車床在馬鞍槽內(nèi)可加工較大直徑工件。機床導軌經(jīng)淬硬并精磨,操作方便可靠。車床具有功率大、轉(zhuǎn)速高,剛性強、精度高、噪音低等特點。
立式車床
主軸垂直于水平面,工件裝夾在水平的回轉(zhuǎn)工作臺上,刀架在橫梁或立柱上移動。適用于加工較大、較重、難于在普通車床上安裝的工件,分單柱和雙柱兩大類。