汽車工業(yè)相對航空、航天、船舶、機床等機械加工工業(yè)來說，其突出特點是生產(chǎn)批量大，加工節(jié)拍短，為了適應這種單一工件的大批量生產(chǎn)，采用專機或專機自動線進行加工生產(chǎn)是最經(jīng)濟的，因而也最普遍的一種選擇。

　　然而，當前汽車用戶對汽車的多樣化、個性化的要求，迫使汽車企業(yè)的產(chǎn)品換型越來越快，產(chǎn)品品種紛繁多樣，原來單一工件的大批量生產(chǎn)變成了多種工件各自的較小批量迭加成的大批量生產(chǎn)，因此，多年來在汽車制造行業(yè)占統(tǒng)治地位的組合機床(專機)生產(chǎn)線已無法滿足汽車行業(yè)快速更新的現(xiàn)實需要，專機或專機自動線雖然效率高，但卻限制了加工的柔性，使得機床對加工零件品種變化的適應性非常差。

　　為了解決這個難題，高速、高效的新一代加工中心——高速加工中心應運而生，很好地解決了加工柔性和產(chǎn)量、投資與更新的矛盾，滿足了汽車行業(yè)目前多品種，大批量，少投資的要求，同時也滿足了汽車零部件生產(chǎn)的這種要求。

　　高速加工中心的特點

　　高速加工中心是指主軸轉速超過10000r/min，進給速度超過40m/min，進給加速度大于0.5G(5m/s2)的一類加工中心。為了實現(xiàn)高速、大切削量下穩(wěn)定加工，一般，高速加工中心都具有下列結構特點：

　　1.高轉速主軸

　　主軸轉速過低無法滿足生產(chǎn)效率要求，轉速過高則在可靠性方面帶來多種不利因素。高速加工中心主軸轉速一般定在46—16000轉/分之間。為此，最佳的結構方案為內(nèi)裝直驅動式的電主軸，電主軸在使用中不可拆卸，不需保養(yǎng)，不需調(diào)正。主軸轉子安裝在復合陶瓷滾珠軸承上，采用三點支承方式以保證高的動態(tài)剛性和精度。在定子和轉子軸承四周有專門水冷系統(tǒng)以吸收發(fā)熱。

　　2.動平衡與熱平衡的結構設計

　　高速加工中心由于其高的主軸轉速，高的進給速度及高的進給加速度，必然要求其結構設計具有高的靜態(tài)剛性和動態(tài)剛性。為此，有的將液壓裝置與主軸分離放置，以減少震動對主軸精度的影響。

　　設備結構完全是熱對稱的，這樣可以避免由于熱變形使主軸與工件的位置偏移。為防止作為重要熱源的切屑引起熱不平衡，有的從結構上設計使切屑不在被加工工件上及托盤上停留，而且通過在Z軸罩兩側的螺旋式排屑輸送器將切屑快速排到切削液箱，以使由切屑引起的熱的影響減到最小。

　　為保證運動剛性及穩(wěn)定性，高速加工中心的設計通常遵循以下原則：

　　(1)對各軸所作的力始終在各個重心的軸線上，以避免加速和減速時設備結構件的擺動。

　　(2)移動部件的導向裝置也處于重心平面上，以穩(wěn)定設備的結構并避免加速和減速時結構件的擺動。

　　(3)采用部件鑲嵌結構，改進部件的加工工藝，以減輕移動部件的重量。

　　(4)各軸測量都在推力中心進行，以便得到最精確的測量結果以及位置重復精度最大的穩(wěn)定性。

　　3.高剛性三點支撐床身

　　高速加工中心大都采用坐標鏜床式的三點支撐床身，通過有限元分析方法(FEM)進行高剛性的結構設計，保持高剛性及穩(wěn)定性，以在最大移動速度甚至需要進行強力切削和多次定位移動的加工中，都能達到剛性的最優(yōu)狀態(tài)。

　　4.直線滾動導軌將剛性與精度良好地綜合在一起

　　高速加工中心的各坐標最大進給速度及快移速度一般都在40m/min以上，這些都是在精密的耐摩擦的直線運動滾珠絲杠導軌系統(tǒng)上實現(xiàn)的。滾珠絲杠采用無間隙預應力滾珠，導軌的潤滑采用定量潤滑，由一個潤滑中心完成。這種系統(tǒng)具有優(yōu)良的穩(wěn)定性和動態(tài)剛性，可以對計算機的指令做出快速響應。有的機床的三個坐標采用新式結構的行量滾珠絲杠，為了最大限度減少滾動慣量，絲杠固定不做回轉而由數(shù)字馬達經(jīng)齒形皮帶驅動滾珠絲杠螺母轉動。

　　5.采用HSK鉗式刀具

　　HSK鉗式刀具夾裝方式是專門針對高速加工中心的刀具的，它的靜態(tài)和動態(tài)剛性都非常強并且能夠既安全又高效地傳送扭矩。