高速cnc加工中心（xīn）配置及要求

高速cnc加工中心與普通加工中心對比區（qū）別還（hái）是很多的，比如說主軸、刀庫、刀具、數控係統等等，主要在於主軸轉速和切削進給。一台標準的高速cnc加工（gōng）中心必須達到標準的高速cnc加工中心要求。

一、高速cnc加工中心對主軸的要求（qiú）

高速加工中心的高速主軸應具有精密度高、剛性好、運行平（píng）穩和熱變形小等特點。加（jiā）工中（zhōng）心比較普及的主軸有這麽幾種形（xíng）式：皮帶式、齒輪式、直結式和電主軸。高速cnc加工中心可以使用直結式主軸和（hé）電主（zhǔ）軸，其餘的主軸基本上達不到高速cnc加工（gōng）中心的基本轉（zhuǎn）速要求。高（gāo）速cnc加工中心主軸轉速最低不能低於10000rpm，這麽高的轉速基本上隻（zhī）有直結式主軸和電（diàn）主軸才能達到。

直結式主（zhǔ）軸最大轉速（sù）沒電主軸高，在國外（wài），有的高速cnc加工中心廠家已經研發出超高速cnc加工中心，那種加工中心主（zhǔ）軸轉（zhuǎn）速破十萬是非常簡單（dān）的事，但（dàn）是我們都知道，主軸轉速（sù）越高（gāo），切削（xuē）力度越不足，所以直（zhí）結式主軸的切削力遠比電主軸（zhóu）更（gèng）好。

二、高速cnc加工中心切削進給

數控機床中，可以說提高機（jī）床切削進給就相當於提升加工效（xiào）率。高速（sù）cnc加（jiā）工中心更是如此，高速cnc加工中心切削進給一（yī）般在（zài）20-40m/min，當然切削進給更快的也不是沒有，山東海特數控的（de）幾款高（gāo）速cnc加工中心切削（xuē）進給就超過了40m/min。

直線電機的成（chéng）熟（shú）使用讓（ràng）高速cnc加工中心（xīn）有了質的飛躍，在加工效（xiào）率和加工精度都有全方位的提高。直（zhí）線電機的驅（qū）動方式為（wéi）非接觸（chù）的直接驅動方式，移動部件少，無扭曲變形問題，采用這種技術，機床製造達（dá）到了傳統滾珠絲杆（gǎn）所無法達到的水平。直線電機具有高加速度（dù）和減速特性，加速度可達2g，為傳統驅動（dòng）裝置的10－20倍，進給速度是傳統的4－5倍。

三、高速（sù）cnc加工中心數控係統

高速cnc加工（gōng）中心的數控係統比一般的加工中心數控係統要求要更高一些。高速cnc加工中心的數（shù）控係統必（bì）須有（yǒu）更快的數（shù）據處理（lǐ）能（néng）力（lì）和更高的功能（néng）化特性。而四軸或五軸的高速cnc加工中心更（gèng）是對如此。優先選擇32位或64為處理器的數控係統，這（zhè）兩種（zhǒng）數控係統非（fēi）常之強，是（shì）普通（tōng）的數控係（xì）統無法（fǎ）媲美的。

四、高速cnc加工中心刀具

高速cnc加工中心刀具並不是（shì）說刀（dāo）具的類型，而是高速cnc加工中心的（de）刀具材質。高速cnc加工中（zhōng）心常用的刀（dāo）具材質（zhì）有聚晶金剛（gāng）石、立方（fāng）氮化硼、硬質含塗層刀具。好的刀具可以使切削速度向更高的（de）高度發展。

要對（duì）刀具結構進行（háng）動平衡，特別刀柄外伸較（jiào）長的刀（dāo）具必（bì）須進行動平衡，以防止高速引起離（lí）心力使抗（kàng）彎強度和斷裂韌性都較（jiào）低的刀柄或刀片發生 斷裂，對高（gāo）速cnc加工中心和操作者帶來危險。刀柄係統選擇也（yě）會影響自動換刀的重複精度和刀具切削剛性。目前刀柄係統一般選擇7:24錐度的單麵夾緊刀柄係統。

五、高速加工的數控編程

    高速加工的數控編程不同於普通加（jiā）工的數（shù）控編程。在高速加工中，由於（yú）進給速度和（hé）加工速度（dù）很快，編程員必須能夠預見到切削刀具是怎樣切入工件中去的。加工（gōng）時除了使用小的進給量（liàng）和淺的切削深度外，編製NC代碼時盡量避免加工方向的突然改變（biàn）也是非常重要的，因為進（jìn）給方向的突然變化（huà）不僅會使切削速度降低，而且還有可能產生“爬行”現象，這會降低加工表麵質量，甚至還會產生過切（qiē）或殘留、刀（dāo）具損壞乃（nǎi）至主軸損壞的現象，特別是在三維輪廊加工過程中，將複雜型麵或（huò）拐角部分單獨（dú）加工會比用“之”字形加工法（fǎ）、直線法或其他一些通用加工方法來一（yī）次加工出所有（yǒu）麵更有利一些。

高速加工時，建議刀具緩慢切入工件，同時（shí）盡量避免刀具切出後又重（chóng）新切入工件，因此，從一個切削層緩慢地進入另一個切削層比切出後再突然進入要好，其次，盡可能地（dì）保持一個穩定（dìng）的切削參數，包括（kuò）保持切削（xuē）厚度、進（jìn）給量和切削線速（sù）度的一致性，當遇到某處切削深度有可能增加時，應（yīng）降低進（jìn）給速度（dù），因為負載的變化會引起刀具的偏斜，從而降低加工精度、表麵質量和縮短（duǎn）刀具壽命。

故（gù）在很多情況下，有必要對工作輪（lún）廊的某些複雜部分（fèn）進行預處（chù）理，以使（shǐ）高速運行的精加工小直徑刀具不會因為前道工序使用的較（jiào）大（dà）直徑刀具而留下的“加工殘餘”而導致切削負載的突（tū）然加大。目前一些CAM軟件具有“加工殘餘分析”的功能，這一功能使得CAM係統準確地知道每次切削後加（jiā）工殘餘的位置所在，這是保持刀具負載不變的關鍵，而這一關鍵對高速加工的（de）成功實現（xiàn）又是至關重要的。

總之，刀具路徑（jìng）越簡單越好，這樣，加工（gōng）過（guò）程更有可能達到最大進給速度，而不必（bì）由於（yú）密集的數據點簇和加工（gōng）方向（xiàng）的突然改變而減速（sù）。在“之（zhī）”字形切削路徑（jìng）中，用（yòng）“弧（hú）線”(或類（lèi）似弧形線段)來連接相鄰的兩個直線段，將有利於減少加/減速程（chéng）序的頻繁調用和（hé）轉換次數。

在高速加工中（zhōng），無論從加工精度（dù）還是從加工安全性（xìng）來說，CAM係統（tǒng）的自動過切(殘餘)保持功能是必不可少（shǎo）的。因為過切(殘留)對工件的損壞是不可修（xiū）複的。而它（tā）對刀具的破壞亦（yì）是災（zāi）難（nán）性的，這就要求被加工幾何表麵建立一個精確而連續的數字模型以及有（yǒu）一個高效的刀具路徑生（shēng）成算法來保證加工輪廓的完整性。其次，CAM係統對刀（dāo）具路徑的驗證能力亦是非常重要的，這（zhè）一方麵可以允許（xǔ）程序員在把加（jiā）工代碼送到車間之（zhī）前驗證程序（xù）編製的正確性，另一方麵還可以對程序進行優化，根據不（bú）同加工路徑自動地調節（jiē）進給速度以始終保持最大安全進給速度。