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1.2國(guó)內(nèi)外加工中心的研究綜述
加工中心（Machining Center)是一種備有刀庫(kù)，具有自動(dòng)換刀功能，一次裝 夾定位能夠加工多道工序的數(shù)控機(jī)床[2]。與普通數(shù)控機(jī)床相比，加工中心可縮短對(duì) 刀、測(cè)量時(shí)間及不同工序之間的換刀時(shí)間等輔助時(shí)間，具有加工精度高，加工效 率高等特點(diǎn)。加工中心一般適合加工形狀復(fù)雜、精度要求高的中小批量工件，其 加工效率是普通機(jī)床的5-10倍，是當(dāng)今世界發(fā)展較快的現(xiàn)代化機(jī)床[3]。
1.2.1國(guó)外加工中心的發(fā)展現(xiàn)狀
美國(guó)在1958年成功研制出第一臺(tái)加工中心，它是在數(shù)控銑床的基礎(chǔ)上增加了 換刀系統(tǒng)。對(duì)于加工中心的研宄至今已有半個(gè)多世紀(jì)，現(xiàn)在國(guó)外的加工中心主要 以多軸聯(lián)動(dòng)、智能化、高精度、高速為發(fā)展方向。
目前國(guó)外的加工中心主軸轉(zhuǎn)速已經(jīng)能夠達(dá)到幾萬(wàn)轉(zhuǎn)每分鐘，進(jìn)給速度達(dá)到上 百米每分鐘，定位精度已達(dá)到納米級(jí)，這些一般是通過(guò)智能補(bǔ)償、前饋方式等控制 方式，加上使用高速電主軸、直線電機(jī)、分辨率高的檢測(cè)元件等機(jī)床部件實(shí)現(xiàn)的[4_5]。 其高精度高速度的加工中心有瑞士米克郎MIKRON生產(chǎn)的超高速加工中心 XSM400，其主軸轉(zhuǎn)速為60000rpm,進(jìn)給速度達(dá)到80m/min,加速度為2.5g[6]。
1.2.2國(guó)內(nèi)加工中心的發(fā)展現(xiàn)狀
我國(guó)對(duì)數(shù)控機(jī)床的研制起步晚，于1958年研制出第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床。早期由于 發(fā)展條件差，基礎(chǔ)薄弱，發(fā)展緩慢，嚴(yán)重影響了我國(guó)制造業(yè)的發(fā)展。從1979年我 國(guó)開(kāi)始引進(jìn)進(jìn)的數(shù)控技術(shù)，經(jīng)過(guò)不斷的發(fā)展，我國(guó)在上世紀(jì)80年代末開(kāi)始 研宄加工中心，北京機(jī)床研宄所等聯(lián)合機(jī)構(gòu)研發(fā)出第一臺(tái)加工中心[7]。
隨著科技的進(jìn)步和市場(chǎng)的需求量上升，促進(jìn)了我國(guó)的數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，國(guó)產(chǎn) 加工中心在質(zhì)與量上都取得了很大的進(jìn)步。目前國(guó)內(nèi)有很多生產(chǎn)加工中心的機(jī)床 廠，其中著名的機(jī)床廠家如廣州數(shù)控、華中數(shù)控、沈陽(yáng)機(jī)床、濟(jì)南二機(jī)床和北京凱恩帝等。在2006年，濟(jì)南二機(jī)床研宄出了 XHV2420X40型龍門(mén)式鏜銑加工中心， 該加工中心能夠?qū)崿F(xiàn)五軸聯(lián)動(dòng)，一次裝夾可完成五個(gè)面的加工[8]。2008年江蘇新 瑞集團(tuán)推出了自主研發(fā)的LM50 — 5X車銑復(fù)合加工中心，該加工中心共九個(gè)軸， 可實(shí)現(xiàn)五軸聯(lián)動(dòng)，能夠加工復(fù)雜零件，其快移速度為24m/mm[9]。2010年武漢重型 機(jī)床集團(tuán)聯(lián)合華中科技大學(xué)研發(fā)出具有自主產(chǎn)權(quán)的數(shù)控七軸五聯(lián)動(dòng)螺旋槳加工重 型車銑復(fù)合機(jī)床,機(jī)床加工直徑大為8.5m,其定位精度達(dá)到0.025mm,該機(jī)床成功 應(yīng)用在螺旋槳的加工，在該項(xiàng)技術(shù)上突破了國(guó)外對(duì)我國(guó)技術(shù)的[1()]。
從以上研宄成果中可看出我國(guó)機(jī)床發(fā)展速度快，但與進(jìn)的機(jī)床相比仍 然存在差距。在以后的發(fā)展中應(yīng)該加快步伐，在研宄關(guān)鍵零部件、主要功能部件、 數(shù)控系統(tǒng)等技術(shù)上下功夫，以促進(jìn)我國(guó)加工中心整體水平的提高，達(dá)到國(guó)外機(jī)床 研制水平。