高速cnc加工中心配置及要求

高速cnc加工中心與普（pǔ）通加工中心對比區別還是很多的，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加工中心必須達（dá）到標準的高速cnc加工中心要（yào）求。

一、高速cnc加工中心對主軸的要求

高速加工中心的高速主軸應具有精密度高、剛性好、運行平穩和熱變形小等特點。加工中心比較普及的（de）主軸有這麽幾種形式：皮帶式、齒輪式、直結式和電主（zhǔ）軸。高速cnc加工中心可以使用直結式主軸和電主軸，其餘（yú）的主軸（zhóu）基本上達不到（dào）高速cnc加工中心的（de）基本轉速要求。高（gāo）速cnc加工中心（xīn）主軸轉速最低（dī）不（bú）能低（dī）於（yú）10000rpm，這麽高的轉速基本上（shàng）隻有直結式主軸（zhóu）和電主軸（zhóu）才能達到（dào）。

直結式主軸最大轉速沒電主軸高，在國外，有的高速cnc加工中心廠家已經研發出（chū）超高速cnc加工中心，那種加工中心主軸轉速破十萬是（shì）非常簡單的事，但（dàn）是我們都知道，主軸轉速越高，切削力度越（yuè）不足，所以直結式主軸的切削力遠（yuǎn）比電主軸更好。

二、高速cnc加（jiā）工中心切削（xuē）進給

數控機床中，可以說提高機床切削進給（gěi）就（jiù）相當於提升加工效（xiào）率。高速cnc加工中心更是如此，高速cnc加工（gōng）中（zhōng）心切（qiē）削進給一般在20-40m/min，當然切削進給更快的也不是沒有，山東海特數（shù）控的幾款高速cnc加工中心切削進給（gěi）就超（chāo）過了40m/min。

直線電機的成熟使用讓高速cnc加（jiā）工（gōng）中心有了質的飛（fēi）躍，在（zài）加（jiā）工效率和加工精度（dù）都有全方位的提高。直線電機的驅動方式為（wéi）非接觸的直接驅動方式，移動（dòng）部件少，無扭曲變（biàn）形問題，采用這種技術，機床製造達到了傳統滾珠絲杆所無法達到的水平（píng）。直線電機具有高加速度（dù）和減速特性，加速度（dù）可達2g，為傳統驅動裝置的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加工中心的數控係（xì）統比一般的加工中心（xīn）數控係統要（yào）求要更高一些。高速cnc加工中（zhōng）心的數控係統（tǒng）必須有更快的數據處理能力和更高的功（gōng）能化特性。而四軸或五軸的高速cnc加工中心（xīn）更是對如此。優先選擇32位（wèi）或64為處理器的數控係統，這（zhè）兩種數控係統非常之強，是普通的數控係統無法媲美的。

四（sì）、高（gāo）速cnc加工中心刀具

高速cnc加工中心刀具並不是說刀具的類型（xíng），而是（shì）高速cnc加工中心的刀具材質。高速cnc加工中心常用（yòng）的刀具材質有（yǒu）聚晶金剛石、立方氮化硼（péng）、硬質含塗層刀具。好的刀具可以使切削速度向更（gèng）高的高度發展（zhǎn）。

要對刀具結構進行動平衡，特別刀柄外伸較長的刀具必須進行動平衡，以防止高速引起離心力使抗彎強度和斷裂韌性都較低的刀柄或刀片發生 斷裂，對高速cnc加工中（zhōng）心和操作者帶來危險。刀柄係統選擇也會影（yǐng）響自動（dòng）換刀的重複精度和刀具切削（xuē）剛性。目前刀柄係統（tǒng）一般選擇7:24錐度的單麵夾緊刀柄係（xì）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工的數控編程。在高速加（jiā）工中，由（yóu）於進給（gěi）速度和加工速度很快，編程員必須能夠預見到切（qiē）削刀具是怎樣切入工件中去（qù）的。加工時除了使用小的進給量和淺的切削深度外，編製NC代碼時盡量避（bì）免加（jiā）工方向的突然改變也是非常重要的（de），因為進給方（fāng）向（xiàng）的突（tū）然變化不僅會使切削速度降低，而且還有（yǒu）可能產生“爬行”現象，這（zhè）會降低加工表麵質量，甚至還會產生過切或殘留、刀具損壞（huài）乃（nǎi）至主軸損壞的（de）現象（xiàng），特別是在三維輪廊加工過程中，將複雜型（xíng）麵或拐（guǎi）角部分單獨加工會比用“之”字形加工法、直線法或其他一些通用加工方法來一次（cì）加工出所有麵更（gèng）有利一些。

高速加工時，建（jiàn）議刀具緩慢切（qiē）入工件，同時盡量避免刀具切出後（hòu）又重新切入工件，因此，從（cóng）一個切削層緩慢地進入另（lìng）一（yī）個切削（xuē）層比切出後再突然（rán）進入要好，其次，盡可能地保持（chí）一個穩定的切削參數，包括（kuò）保持切（qiē）削厚（hòu）度、進給量和切削線（xiàn）速度的一致性（xìng），當（dāng）遇到某處（chù）切削深度（dù）有可能增加時，應降低進給速度，因為負載的變化會引起刀（dāo）具的偏斜，從（cóng）而降低（dī）加工（gōng）精度、表麵質量和縮短刀（dāo）具壽命（mìng）。

故在很多情況下，有必要對工作輪廊的某些複雜部分進行預處（chù）理，以使高速運（yùn）行的精加（jiā）工小直徑刀具不會因為前道工（gōng）序使用的較大直徑刀具而留下（xià）的“加工殘餘”而導致切削負（fù）載的突然加大。目前一些CAM軟件具有“加工殘餘（yú）分析”的（de）功能（néng），這（zhè）一功能使得CAM係統準確地知道每次切削後加工殘餘（yú）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成功實現又是至關重要的。

總之，刀具路徑越簡單越好（hǎo），這樣，加工過程更有可能達到最大（dà）進給速度，而不必由於密集的數據（jù）點簇和加工方向的突然改變而減速。在“之”字形切削路徑中，用“弧線”(或類似弧形線段)來連接相鄰的兩（liǎng）個直線段，將有利於減少加/減速程序的頻繁調用（yòng）和轉換次數。

在高（gāo）速加工（gōng）中，無論從加工（gōng）精度還是從加工安全性來說，CAM係統的自動過（guò）切(殘餘)保持功能是必不可少的。因為過切(殘留（liú）)對工件的損壞是（shì）不可修複的。而它對刀具的破壞亦是（shì）災難性的，這就要求被加工幾何表麵建立一個精確而連續（xù）的數字模型（xíng）以及有一個高效的刀具路徑（jìng）生成算法來保（bǎo）證加工輪廓的（de）完整（zhěng）性。其次，CAM係統對刀具（jù）路徑的驗證能力亦是非常重要的，這（zhè）一方麵（miàn）可以允許程序員（yuán）在把加工代碼送到車間之前驗證程序編製的正確（què）性（xìng），另一方麵還可以對（duì）程序進行優化，根據不同加工（gōng）路（lù）徑自動地調節進給速度（dù）以始終保持最大安（ān）全進給速度。