高速cnc加工中心配置及要求

高速cnc加工中心與普通加工中心（xīn）對比區別還是（shì）很多的，比如說（shuō）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（biāo）準的高速cnc加工中心（xīn）必須達到標（biāo）準的（de）高速cnc加工中心要求。

一、高速cnc加工中心對主軸（zhóu）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（biàn）形小等（děng）特點。加工中心比（bǐ）較普及的主軸有這麽幾（jǐ）種形式：皮帶式、齒（chǐ）輪式、直結式（shì）和電主軸。高速cnc加（jiā）工（gōng）中心可以使用直結式主軸和電主軸，其（qí）餘的主軸基本上達不到高速cnc加工中心（xīn）的基本轉速要求。高速cnc加工中心主軸轉速（sù）最低不能低於10000rpm，這麽高的轉速基本上隻有（yǒu）直結式主軸和電主軸才能達到。

直結式主軸最大轉速沒電主軸（zhóu）高，在國外，有的高速cnc加工中心廠家已經研發出超（chāo）高（gāo）速cnc加工中心，那種加工中心主軸轉速破十萬是非常簡單的事，但是我們（men）都知道，主軸轉速越（yuè）高，切削力度越（yuè）不足，所以直結式主軸的切削力遠比電主軸更好。

二、高速cnc加工中心切削（xuē）進給

數控機床中，可以說提高機床切削進（jìn）給就相當於提（tí）升加工效率。高速cnc加工中心更是如（rú）此，高速cnc加工中心（xīn）切削（xuē）進給一般在20-40m/min，當然切削進給更快的也不是沒有，山東海特數控的幾款高速cnc加工（gōng）中心切削進給就超過了40m/min。

直線電機的成熟使用讓高速（sù）cnc加工中心有了質的飛躍，在加（jiā）工效率和加工精度都有（yǒu）全方位的提高。直線電（diàn）機的驅動（dòng）方式（shì）為（wéi）非接觸的直接驅動方（fāng）式，移動部件少，無扭曲變形問題，采用這（zhè）種（zhǒng）技術，機床製造達到了傳（chuán）統滾珠絲杆所無法達到（dào）的水平。直線電機具有高加速（sù）度和減（jiǎn）速（sù）特性，加速度可達2g，為傳統驅動裝置的10－20倍，進給速度是（shì）傳統（tǒng）的（de）4－5倍。

三、高（gāo）速cnc加工中心數（shù）控係統

高速cnc加（jiā）工中心的數（shù）控（kòng）係統比一般的加工中心數（shù）控（kòng）係統要求要更高一些。高速cnc加工中心的數控係統必須有更快的數據處理能（néng）力和更高的（de）功（gōng）能化特性（xìng）。而四軸或五軸的高速cnc加工中（zhōng）心更是對如此。優先選擇（zé）32位或64為處理器的數控係統，這兩種數控係統非常之強，是普通的數控係統無法媲美的。

四、高速cnc加工中心刀具

高速cnc加工中心刀具並不是（shì）說刀具的類型，而是高速（sù）cnc加工中心的刀具材質。高（gāo）速cnc加（jiā）工中心常用（yòng）的刀具材質（zhì）有聚晶金剛石、立方氮化硼、硬質含（hán）塗層刀具。好（hǎo）的刀具可（kě）以使切（qiē）削速度向更高的高度發展。

要對刀具結構進行動平衡，特別刀柄外伸（shēn）較長的刀具必須進行動平衡，以防止高速引起離（lí）心力使抗彎強度和（hé）斷裂韌性都較低的刀柄或刀片發生 斷裂，對高速cnc加工中心和操作者帶來危險。刀柄係統選擇也會影響自動換刀的（de）重複精度和刀具（jù）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（biān）程不同於普（pǔ）通加（jiā）工的數控編程。在高速加工中，由於進給速度和加工速度很快，編（biān）程員必須能夠預見到切削刀具是怎樣切入工件中去的。加工時除了使用小的進（jìn）給量和淺的切削深度外，編製NC代碼時盡量避免加工方向的突（tū）然改變也是非常重要的，因為進給方向的突然變化不僅會使切削速度降低，而且還（hái）有可能產生“爬行（háng）”現象，這會降低加工表麵質量，甚至還會產生過切或殘留、刀具損（sǔn）壞乃至主軸損壞的現（xiàn）象，特別是在三維輪廊加工過程中，將複雜型麵或拐（guǎi）角部分單獨加工會比用“之”字形加工法、直線法（fǎ）或其他一些通用加工方法來一次加工出所有（yǒu）麵更有利一些。

高（gāo）速加工時，建議刀（dāo）具緩慢切入工件，同時盡量避免刀具切出後又重新切入工（gōng）件（jiàn），因此，從一個切削層緩慢地進入另一個切削層比（bǐ）切出後再突然進入要好，其次，盡可能地保持一個穩定（dìng）的切削參數，包括保持切（qiē）削厚度、進給量和（hé）切削線速度（dù）的（de）一致性，當遇到某處（chù）切削深（shēn）度有（yǒu）可能增加時，應降低進給速度，因為負載（zǎi）的變化會引起刀具的（de）偏（piān）斜，從而降低（dī）加工精度、表麵質量和（hé）縮短刀具壽命。

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理（lǐ），以使高速運行的精加（jiā）工小直（zhí）徑刀具不（bú）會因為前道工序使（shǐ）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。目前一些CAM軟件具有“加工殘餘分析”的功能，這（zhè）一（yī）功能使得CAM係統準確（què）地知道每次（cì）切削後加工殘（cán）餘（yú）的位置所在（zài），這是保持刀具（jù）負載不變的關鍵，而這（zhè）一關鍵對高（gāo）速加工的成功（gōng）實現又是至關重要（yào）的。

總之，刀具路徑越簡單越好，這（zhè）樣，加工（gōng）過程更有可能達到最大進給速度，而不必（bì）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（zhī）”字形切削路徑中，用（yòng）“弧線”(或類（lèi）似弧形線段)來連接相鄰的兩（liǎng）個直（zhí）線段，將有利（lì）於減（jiǎn）少（shǎo）加/減速程序的頻繁調用和轉換次（cì）數（shù）。

在高速加工中，無論從加工（gōng）精度還是從加（jiā）工安全（quán）性來說，CAM係統的自動過切(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。而它對刀具的破（pò）壞亦是災難性的，這（zhè）就要求被加工幾何表麵建立一個精（jīng）確而連續的數字模型以及有一個高（gāo）效的刀具路徑生成算法來保證加工輪廓的完整性。其次，CAM係統對刀具路徑（jìng）的驗證能力亦是非常重要的，這一方麵可以允許程序（xù）員在把加工代碼送到車間之前驗證程序編製的（de）正確性，另一方麵還可以對程序進行優化，根據不同加工路徑自動地調節進（jìn）給速度以始終保持（chí）最大安（ān）全進給（gěi）速度。