高速加工中心，不斷提高的工作性能是模具制造業(yè)得以效率和加工模具的重要前提。在驅(qū)動(dòng)技術(shù)的推動(dòng)下，涌現(xiàn)出結(jié)構(gòu)創(chuàng)新、性能優(yōu)良的眾多不同類型的高速加工中心。90年代中后期出現(xiàn)的三軸高速加工中心現(xiàn)已發(fā)展到五軸高速加工中心。在驅(qū)動(dòng)方式上，已從直線運(yùn)動(dòng)(X/Y/Z軸)的伺服電機(jī)和滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)發(fā)展到目前的直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)，回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) (A和C軸)采用了直接驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)矩電機(jī)，有的公司并通過直線電機(jī)和轉(zhuǎn)矩電機(jī)使加工中心發(fā)展成全采用直接驅(qū)動(dòng)的五軸加工中心。顯著提高了加工中心的行程速度、動(dòng)態(tài)性能和定位精度。

在高速加工中心上，回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的擺動(dòng)以及叉形主軸頭的擺動(dòng)和回轉(zhuǎn)等運(yùn)動(dòng)，已廣泛采用轉(zhuǎn)矩電機(jī)來實(shí)現(xiàn)。轉(zhuǎn)矩電機(jī)是一種同步電機(jī)，其轉(zhuǎn)子直接固定在所要驅(qū)動(dòng)的部件上，所以沒有機(jī)械傳動(dòng)元件，它像直線電機(jī)一樣是直接驅(qū)動(dòng)裝置。

CNC控制系統(tǒng)是高速加工中心的重要組成部分，它在很大程度上決定著機(jī)床加工的速度、精度和表面質(zhì)量。因此，對(duì)于加工模具自由曲面的高速機(jī)床，數(shù)控系統(tǒng)的性能具有特別重要的意義。

加工自由曲面時(shí)，由微段直線和圓弧構(gòu)成的刀具軌跡造成龐大的零件程序，這些數(shù)據(jù)流需要由機(jī)床控制系統(tǒng)來儲(chǔ)存和處理，因此，程序段處理時(shí)間的長(zhǎng)短是決定CNC控制系統(tǒng)工作效率的重要指標(biāo)。目前，CNC控制系統(tǒng)的程序段處理時(shí)間一般可達(dá)0.5ms(如海德漢的iTNC530數(shù)控系統(tǒng))，而個(gè)別數(shù)控系統(tǒng)的程序段處理時(shí)間已縮短到0.2～0.4ms。

高速加工中心的結(jié)構(gòu)類型

高速加工中心有兩種結(jié)構(gòu)類型，分別是立式高速加工中心和臥式高速加工中心這兩種類型的高速加工中心。立式高速加工中心是指主軸與工作臺(tái)設(shè)置為垂直狀態(tài)，常見的立式高速加工中心有三個(gè)直線運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)軸，也可以在工作臺(tái)或者主軸上增加一個(gè)或者兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸。臥式高速加工中心是指主軸與工作臺(tái)設(shè)置為平行狀態(tài)，常見的臥式加工中心有三個(gè)直線坐標(biāo)軸加一個(gè)工作臺(tái)回轉(zhuǎn)軸，臥式高速加工中心主要加工箱體類的工件。

高速度——臥式加工中心主軸采用電主軸結(jié)構(gòu)，高轉(zhuǎn)速達(dá)12000r/min，并具有內(nèi)部?jī)缮幼兯?，可在滿足低速切削要求的同時(shí)滿足高速加工要求。x、y、z三個(gè)坐標(biāo)導(dǎo)軌采用了高剛性的直線滾動(dòng)導(dǎo)軌，其快速移動(dòng)速度達(dá)54 m/min。機(jī)床的機(jī)械手在換刀過程中將主軸松、拉刀通過凸輪聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)快速換刀（換刀時(shí)間：2s）。工作臺(tái)交換的全過程也采用兩組凸輪連續(xù)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)快速交換（交換時(shí)間：12s）