高速cnc加工中心配置及要求

高速cnc加工中心與普通加工（gōng）中心對比區別（bié）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加工中心必須達到標（biāo）準的高速cnc加工中心要求。

一、高速cnc加工中心對主軸的（de）要求（qiú）

高速加工中心的（de）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（jiào）普及的主軸有這（zhè）麽幾種形式：皮帶式、齒輪式、直結式（shì）和電主軸。高速（sù）cnc加（jiā）工中（zhōng）心可（kě）以使（shǐ）用直結式主軸（zhóu）和電主軸，其餘的主軸基本上達不到高（gāo）速cnc加工中心的（de）基本轉速要求。高速cnc加工中心主軸（zhóu）轉速最低不（bú）能低（dī）於10000rpm，這麽（me）高的轉速基本上隻有直結式（shì）主軸和電主軸才能達到。

直結式主軸（zhóu）最（zuì）大轉速沒電（diàn）主（zhǔ）軸（zhóu）高，在國外，有的高速cnc加工中心廠家已經研發出超高速cnc加工中（zhōng）心，那種加工中心主軸轉速（sù）破十萬是非常簡單的事（shì），但是我們都知道，主軸轉速越高，切削力度越不（bú）足，所以（yǐ）直結式主軸（zhóu）的切削力遠比電主軸更好。

二、高速cnc加工中心切削進給

數控（kòng）機床中，可以說（shuō）提高（gāo）機床切削進給就相當（dāng）於提（tí）升加工效率。高速cnc加工中（zhōng）心更是如此，高速cnc加工中心切削進給一般在20-40m/min，當（dāng）然切削進（jìn）給更（gèng）快的也（yě）不（bú）是沒有，山東海特數（shù）控（kòng）的幾款高速cnc加工中心切削進給就超過了40m/min。

直線電機的成熟使用讓高速cnc加工中心有了質的飛（fēi）躍，在加工效率和（hé）加工精（jīng）度都有全（quán）方位的提（tí）高。直線電機的驅動方式（shì）為非接（jiē）觸的直接驅動方式，移動部件少，無扭曲變形問題，采用（yòng）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。直線（xiàn）電機（jī）具有高加（jiā）速度和減速特性，加（jiā）速度可達2g，為傳統驅（qū）動裝置的（de）10－20倍，進給（gěi）速度是傳統的4－5倍。

三、高速cnc加工中心數（shù）控係統

高速cnc加工中心的數控係統比一（yī）般的加工中心數控係統要求要更（gèng）高一些。高速cnc加工中（zhōng）心的數控係統必須有更快的數據處理能力和（hé）更高（gāo）的功能（néng）化特性。而四軸或五軸的高速cnc加工中（zhōng）心更是（shì）對如此。優先選擇32位或64為（wéi）處理器的（de）數控係（xì）統，這兩種數控係統非常之強，是普（pǔ）通的數控係統無法（fǎ）媲美的。

四、高速cnc加工中心刀具

高速cnc加工中（zhōng）心刀具並不是說刀具的類型，而是高（gāo）速cnc加（jiā）工中心的刀具材質。高速cnc加工中心常用的刀具材質有聚晶金剛石、立方氮化硼、硬質含（hán）塗層刀具。好的刀具可以使切削速度向更高的高（gāo）度（dù）發展。

要對刀具結構進（jìn）行動平衡，特別刀（dāo）柄外伸較長的刀具必須進行動平衡，以防止高速引起離心（xīn）力使抗（kàng）彎（wān）強度（dù）和斷裂韌性都較低的刀柄或刀片發（fā）生 斷裂，對（duì）高速cnc加工中心和操作（zuò）者帶（dài）來危險。刀柄係統選擇也會影（yǐng）響自動換刀的重複（fù）精度和刀具切削剛性。目前刀柄係統一般選擇7:24錐度（dù）的單（dān）麵夾緊（jǐn）刀柄係統。

五（wǔ）、高速加工的（de）數控（kòng）編程

    高速加工的數控編程不同於普通加工的數控編程。在高速加工中（zhōng），由於進給速度和加工（gōng）速度（dù）很快，編程員必須能夠預見到切削刀具是怎（zěn）樣切入工件中去的。加工時除了使用小的進給量和淺的切削深度外（wài），編（biān）製NC代碼時盡量避免加工方向的突然改變也是非常重（chóng）要的，因為進給方向的突然變化（huà）不僅會使切削速（sù）度降（jiàng）低，而且還有可能產生“爬行”現象（xiàng），這會降低（dī）加工表（biǎo）麵質量，甚至還會產生過切或（huò）殘留、刀具損壞乃至主軸損壞的現象，特別是在三維輪廊加工過程中，將複雜型麵或拐角部分單獨加工會（huì）比（bǐ）用“之”字形加工法、直線法或其他一（yī）些通用加工方法來（lái）一次加工出所有麵更有利一些。

高速加工時，建議刀具（jù）緩慢切入工件，同時盡量避免刀具切出後又重新切（qiē）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（zài）突然進入要好，其次，盡可能地保持一個穩定的切削參數，包括保持（chí）切削厚度、進給量和切削線速度的一致性，當遇到某處切削深度有可能增加時，應降低進（jìn）給速度，因為負載（zǎi）的變化會引（yǐn）起刀具的偏斜，從而降低加工精（jīng）度、表麵質量和縮短刀具壽命。

故在很多情況下，有必（bì）要對工作（zuò）輪廊的（de）某些複雜部（bù）分進行預處理，以使高速運行的精加（jiā）工小直徑刀具不會因為前道工序使用的較（jiào）大直徑刀具而留下的“加工殘餘”而導致切削負載的突然加大。目（mù）前一些CAM軟件具有（yǒu）“加工（gōng）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工殘餘的位（wèi）置所在，這是保持刀具負載不變的（de）關鍵，而這一關鍵對高速加工的成（chéng）功實現（xiàn）又（yòu）是至關重（chóng）要的。

總（zǒng）之，刀具路徑越簡單越好，這樣，加工過程更有可能達到最大進給速度，而不必由於密集的數據點簇和加工方（fāng）向（xiàng）的突然（rán）改變（biàn）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（xiàng）鄰的兩個直（zhí）線段，將有利於減少加/減速程序的頻繁調用和轉換次數。

在高速加工中，無論（lùn）從加工（gōng）精度還是從加工安全性來說，CAM係（xì）統的自動（dòng）過切(殘餘)保持功能是必不可少的。因為過切(殘留)對工件的損壞是不可修複的。而它對（duì）刀具的破壞亦是災難性的，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一個高效的刀具路徑生成算法來保證加（jiā）工輪廓的完（wán）整性（xìng）。其次（cì），CAM係統對刀具路徑的驗證能力（lì）亦是非常重要的，這（zhè）一方麵（miàn）可以允許程序（xù）員在把加工代碼送（sòng）到車間之前驗證程序編製的正確性，另一方（fāng）麵還可以對程序進行優化，根據不（bú）同（tóng）加工路徑自動地調（diào）節進給速（sù）度以始終保持最大安全進給速度。