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對比（bǐ）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（zài）於主軸轉速和切削（xuē）進給。一台標準的高速cnc加工中心必須（xū）達到標準的高速cnc加工中心要求。

一、高速cnc加（jiā）工中心（xīn）對主軸的要求

高速加工中心的高（gāo）速主軸應具（jù）有精密（mì）度高、剛性好、運行平穩和熱變（biàn）形小等（děng）特點。加工中心比較普及的主軸有這麽幾種形式：皮帶式、齒輪式、直結式和電主軸。高速cnc加工中心可以使（shǐ）用直結式主軸和電主（zhǔ）軸，其餘（yú）的主軸基本（běn）上達不到高速cnc加工中心的基本轉速（sù）要求。高速cnc加（jiā）工中心主軸轉速最低不能低於10000rpm，這麽高的轉速基本上隻有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高，在國外，有的高速cnc加工中（zhōng）心廠（chǎng）家（jiā）已經（jīng）研發出超高速cnc加工中心，那種（zhǒng）加工中心主（zhǔ）軸轉速破十萬（wàn）是非（fēi）常簡單的事，但（dàn）是我們都知道（dào），主軸轉速越高，切削力度越不足，所以直結式主軸的切削力遠比電主軸更好。

二、高速cnc加工中心切削進給

數控機床（chuáng）中，可以說提高機床切削進給就相當於提升加工效率。高（gāo）速cnc加（jiā）工中心更是如此，高速cnc加（jiā）工中心切削進給一般在（zài）20-40m/min，當然（rán）切削進（jìn）給更快的也不是（shì）沒有，山東海特數控的（de）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（ràng）高速cnc加工中心有了質的飛躍，在加工效率和加工精度都有全方位的提高。直線電（diàn）機的驅動方式為非接觸的直接驅動方式，移動部件少，無扭曲變形問題（tí），采用這種（zhǒng）技術，機床製造達到（dào）了傳統滾珠絲杆所（suǒ）無（wú）法（fǎ）達（dá）到的（de）水平。直線電機具有高（gāo）加速度和減速特性（xìng），加速度可達2g，為傳統驅動裝置（zhì）的10－20倍，進給速度（dù）是傳統的4－5倍（bèi）。

三、高速cnc加工中心數控係統

高速cnc加工中心的數控係統比一般的加工中心數控係統要（yào）求要（yào）更高一（yī）些。高速cnc加工中心的數控（kòng）係統必（bì）須有更快的數據處理能力和更高的功能化特性。而四軸或五（wǔ）軸的高速cnc加工中心更是對如此。優先選擇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（shù）控係（xì）統無法媲美的。

四、高速（sù）cnc加工中心刀具

高速cnc加工中心刀具並不（bú）是說（shuō）刀具的類型，而是（shì）高（gāo）速（sù）cnc加工中心（xīn）的刀具材質（zhì）。高速cnc加工中心常用的刀具材（cái）質有聚晶金剛石、立方氮（dàn）化硼、硬質含（hán）塗層刀具。好的刀（dāo）具可以使切削速度向更（gèng）高（gāo）的高度發展。

要對刀具結構進行動平衡，特別刀柄外伸較（jiào）長的刀（dāo）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（dāo）片發生 斷裂，對高速cnc加工中心和（hé）操作者帶（dài）來危（wēi）險。刀柄係統選擇也會影響自動換刀的重（chóng）複精度和刀具切削剛性。目（mù）前刀柄係統一般選擇7:24錐度（dù）的單（dān）麵夾緊刀柄係統。

五、高速加工的（de）數控編程

    高（gāo）速加工的數（shù）控（kòng）編程不同於普通加工的數控編程。在高速加工中，由於進給速度和加工速（sù）度（dù）很快，編（biān）程員必須能夠預見到切削刀（dāo）具是怎樣切入工件中去的。加工時除了使用小的進給量和淺的切削深度外，編製NC代碼時盡量避免加工方向的突然改變也是非常重要的（de），因為進給方向的突然變化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（gōng）表麵質量，甚（shèn）至還會產生過切或（huò）殘（cán）留、刀具（jù）損壞乃至主軸損壞的現象，特別是在三維輪廊加（jiā）工過程中，將（jiāng）複雜（zá）型麵或（huò）拐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（yòng）加（jiā）工（gōng）方法來一次加工出所有（yǒu）麵更有利一些。

高速加工時，建（jiàn）議刀（dāo）具緩慢切入（rù）工件（jiàn），同時盡量避免刀具切出後又重新切入工（gōng）件，因此，從一（yī）個切削（xuē）層緩慢地進入另一個切削層比切出後再突然進（jìn）入要好，其次，盡可能地保持一個穩定的（de）切削參數（shù），包括保持切削厚度（dù）、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，應降低進給（gěi）速度，因為負載的（de）變化會引起（qǐ）刀具的偏斜，從而降低加工（gōng）精度（dù）、表麵質量和縮短刀具壽命（mìng）。

故在（zài）很多情（qíng）況下，有必（bì）要對工作輪廊的某些複雜部分進行預處理，以使高速運行的精加工小直（zhí）徑刀具不會因為前道工序使用的較大直徑（jìng）刀具而留下的（de）“加工殘餘”而導致切削負載的突然（rán）加大。目前一些CAM軟件具有“加工殘餘分析”的功能，這（zhè）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（zhì）所在，這是保持（chí）刀（dāo）具負載不變的關鍵，而這一關（guān）鍵對高速加工的成功實現又是（shì）至關重要的。

總之，刀具路徑越簡（jiǎn）單越好，這樣，加工過程更有可能（néng）達到（dào）最大進給速度，而不必由於密集的數據點簇和加工方（fāng）向的突然改變而減速。在“之”字（zì）形切削路徑中，用“弧（hú）線”(或類似弧形線段)來連接相鄰的兩個（gè）直線段（duàn），將有利於減少（shǎo）加/減速程序的頻（pín）繁調用和轉換次數。

在高速加工中，無論從加工精度還是從加工安全性來說，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（shì）不可修複的。而（ér）它對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（ér）連（lián）續的數字模型以及有一個高效的刀具路（lù）徑生成算法（fǎ）來保證加工輪廓的完整性。其次，CAM係統對刀具路（lù）徑的驗證能力亦是（shì）非常重要的，這一（yī）方麵可以允許程序員在把加工代（dài）碼送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（chéng）序進行優化，根據不同加工路徑（jìng）自動地調節進給速度以始終保持最大安全進給速度。