重心驱动技术在大幅面雕铣机中的应用

   在20世纪80年代中期以后，一系列高速度、高精度的机床相继问世。最初10年中，人们主要关注于进给轴和主轴电机的大型化和高速化，以及由此产生的热处理技术和数控装置高速化等课题，并在这些方面取得了一些重大成果。但是在随后的5年，对高速度和高精度技术的探求却走上了一条歧路。速度的提高仅仅缩短了一点加工时间，而如果要追求加工精度和加工面的质量，则必须在速度上加以妥协。重心驱动是一项基于机械运动动力学理论发展而成的技术。每一个机床工程师都明白推动重心是最理想的方法，但是却并不十分了解其重要性及原因。

   重心驱动技术，可以说在加工时间、加工精度、加工质量、刀具寿命等各方面，都能实现最本质的改善。它不仅可用于加工中心、对于所有进行刀具和工件相对运动的机床设备来说都是共通原理。采用了重心驱动技术的机床，可按照CNC发出的指令精确的运行，避免无谓的消耗。 重心驱动原理在构件的一端施力，会破坏平衡、产生振动。在重心施力，可笔直推进而不产生振动。但由于机床重心处有物体，所以不能直接将力加于其上。如果在重心两端平均施力，就可以笔直移动。 重心驱动重心驱动是一项可以缩短加工时间、改善轮廓加工精度、提高加工面质量的技术。众所周知，在推动物体时，不按在正中间可能会使物体转动并且不稳。“但如果按在正中间的话...”，重心驱动就是这样一个简单的道理。在机床中通常使用滚珠丝杠推动刀具及工件的运动。如果能在其正中间即重心位置进行推动，那就毫无问题了。只要将重心置于两个驱动点中间就可以很好地解决这个问题。将两个滚珠丝杠的中心连线，线的中点如能与移动物的重心重合最为适宜。  轴移动伴随的振动振动随时间的变化如图所示。重心驱动设备很快就消除了振动，反之其他设备的振动则持续了较长时间。使用位于振动设备顶端的刀具加工工件，会造成加工面质量的明显恶化。另外，如果在振动时使用刀具切割工件，也会轻微磨损刀尖。因此振动对刀具寿命来说实为大敌。更严重的是，如果发生振动，数控装置会将其作为正常指令之外的动作进行检测，而为了修正错误又要驱动进给电动机。如此反复，进一步加剧了振动。熟知这一情况的技术人员会在启动时调整数控装置，钝化其对动作的反应。但即使会有一些误差也不能进行精细调整，如此一来就导致了精度的丧失。而若要保持精度，又会降低速度。