NSK在“第24屆日本國際
機床展(JIMTOF2008)”(2008年10月30日~11月4日,東京有明國際會展中心)上,展出了進給速度全球最高、達到240m/min的超高速工作臺。目前,
加工中心等的進給速度最高在120m/min左右,實際在60m/min左右。該公司表示,“機床的高速化是永遠的主題。我們的目的是通過展出240m/min超高速工作臺來了解市場需求,并在數年后達到實用水平”。
超高速工作臺在達到高速化的同時,還實現了高
剛性化和高
精度化。首先,在高速化方面,將軸徑為50mm的滾珠絲杠副的導程擴大了80mm。中導程類型的導程為25mm,因此相比之下擴大了3倍以上。在同一轉數(此次為3000rpm)下,加大導程后,進給速度自然就會加快。但是,由于滾珠減少,剛性就會下降。因此,該公司通過滾珠絲杠副采用有4條溝槽的絲杠副,增加了滾珠數量,從而確保了剛性。滾珠的增加還有望實現長壽命。
在實現高速化之后,滾珠絲杠副的發熱量就會增大,因此需要冷滾珠絲杠副的絲杠軸,此次除了軸心
冷卻之外,還同時使用了
螺母冷卻和支撐
軸承冷卻。通過這些手段,由絲杠軸、螺母及支撐軸承等構成的進給部件的溫度上升便可降至1℃以下。這樣,伴隨高速化產生的大量發熱對定位精度及機械
變形的影響就可控制到最小限,從而實現了高精度化。
實際上,由于對進給類要素進行了徹底的冷卻,發熱造成的絲杠軸的延伸變得極小,因此滾珠絲杠副的支撐方法采用了兩端
固定(雙錨定),而非普通的一端固定。這也為實現高剛性化做出了貢獻。
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