钻攻中心是一种应用广泛的数控机床 。随着智能 手机的兴起与普及  ，钻攻中心被广泛地应用于 3C 行业( 电脑( computer) 、通讯( communication) 和消费性电子( consumer electronic) 。而钻攻中心在智能手机的铝合金中框、手机外壳的加工用量最大 。而目前常用的加工方法为铣削加工  ，基本加工方式为使用专用夹具( 一般为气动夹具) 固定在工作台上  ，使用棒铣刀或球铣刀铣削加工面  ，整个加工工艺费时、影响生产率( 用钻攻加工铣削一个后盖需要 50 min)  ，且容易因外形面、底部曲面、大平面等交接面形成分级、凹印和刀纹 等外观问题  ，增长开发周期  ，增大不良品率  ，并严重影 响后序表面处理难度［1］ 。因此结合手机外壳加工的加工特性及其加工工艺要求  ，设计研发了一种新型的钻攻中心 Z 轴进给系统  ，同时在此系统上增加了钻攻中心的车削功能  ，与传统的进给系统相比  ，具备以下特 性: ( 1) Z 轴传动结构简单  ，响应快  ，效率高; 由于采用了直线电动机  ，省去了中间的丝杠螺母传动副 。( 2) 可实现较高速度和加速度 。本方案选用的直线电动机最高速度达 60 m / min  ，加速度可达 20  m / s2 。( 3) 整套传动系统中不含会磨损的部件  ，属于刚性连接  ，没有弹 性变形  ，具有较高的静态和动态刚性［2－3］ 。
因此通过对 Z 轴进给系统优化设计  ，在原有主轴法兰盘端面上增加一个车刀锁紧机构  ，同时在工作台上配置一个 DD 直驱转台( 额定转速为 2 000 r / min)  ， 可以实现车削功能  ，经过整体优化改进扩大了钻攻中心的加工范围  ，不仅价格低、效率高  ，其加工表面精度也比常规铣削效果好 。

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4    结语
( 1) 本文主要研究了一种新型的手机外壳加工钻攻中心 Z 轴进给方案  ，对比了该方案与传统的丝杠传动的优势 。并结合其实际加工效果验证了直线电动机 传动系统的高刚性  ，高动态响应 。
( 2) 用电主轴取代了原有钻攻中心的机械主轴  ， 并在主轴的法兰面上设计一个定位销以及专业的装卡  刀柄  ，实现了车削加工 。
( 3) 对主轴箱进行了模态分析  ，得出了前 5 阶振型图以及变形量  ，其总体结构满足振动准则  ，刚性较好 。
( 4) 直线电动机总体来说其抗污染能力较弱  ，特别是其永磁铁表面不能出现粘连铁屑  ，否则会影响其推力  ，在防护等级上应相应提高  ，同时直线电动机的发 热较大  ，应搭配水冷机 。
( 5) 车削加工时  ，由于手机外壳总体曲线为不规则的圆弧面加工  ，在实际加工时其验证 Z 轴进给的响应能力  ，并调节好转台转速与 Z 轴进给的特性匹配  ， 此功能主要涉及系统电动机的频率响应相关参数 。