高速cnc加工中（zhōng）心（xīn）配置及要求

高速cnc加工中（zhōng）心與（yǔ）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，主要在於主軸（zhóu）轉速（sù）和切削進給。一台標準的高速cnc加工（gōng）中心必須達（dá）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

高速加工中心的高速主軸（zhóu）應具有精密度（dù）高、剛性好、運行平穩和熱（rè）變（biàn）形小等特點。加（jiā）工中心比較普及的主軸有這麽（me）幾種形式：皮帶式、齒（chǐ）輪式、直結式和電主軸。高速cnc加工中（zhōng）心可以使用直結式主軸和（hé）電主軸，其餘的主軸基本上達不到高（gāo）速cnc加工中心的基本轉速要求。高速cnc加工中心主軸轉速最低不能低（dī）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（dà）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超高（gāo）速cnc加工中心，那種加工中心主軸轉速破十萬是非常簡（jiǎn）單的事，但是我們都知道，主軸轉速越高，切削力度越不（bú）足，所以直（zhí）結（jié）式主軸的切削力遠比電主軸更好（hǎo）。

二、高速cnc加工中心切削進給

數控機床中，可以說提高（gāo）機床切削進給就相當於（yú）提升加（jiā）工效率。高速cnc加工中心更是如此，高速（sù）cnc加工中心切削進給一般（bān）在20-40m/min，當然切削進給更快（kuài）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（jìn）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（le）質的飛躍，在加工效（xiào）率和加工精度都有全方位（wèi）的提高。直線電機（jī）的驅動方式為非接（jiē）觸的直接驅動方式，移動部件少，無扭曲變（biàn）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（wú）法達到的水平。直線電機具（jù）有高加（jiā）速度和減速特性，加速度可達2g，為傳統驅動（dòng）裝置的10－20倍，進給速（sù）度是傳統的4－5倍。

三、高速cnc加工（gōng）中心數控係統

高速cnc加工中心的數控係統比一般的（de）加工中心數控（kòng）係（xì）統要求要更高一些。高（gāo）速cnc加工中心的數控係統必須有更快的數據處理能（néng）力和更高的功能化（huà）特性。而四軸或五軸的高速（sù）cnc加工中心更是對如（rú）此。優先選擇32位或64為處（chù）理器的數控係統，這兩種數控係統非常之強，是普（pǔ）通的（de）數控係統（tǒng）無（wú）法媲美的。

四（sì）、高速cnc加工中心刀具

高速cnc加（jiā）工中心刀具並不是說刀具的類型，而是高速cnc加工中心的刀具（jù）材質。高速cnc加工中心常（cháng）用的刀具材質有聚晶金剛石、立方（fāng）氮（dàn）化硼、硬質含塗層刀（dāo）具（jù）。好的刀具可以使切削速度向（xiàng）更高的高度發展。

要對刀具結構進行動平衡，特別刀柄外伸較長的刀（dāo）具必須進行動平衡，以防止高速引起離心力（lì）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加工中心和操作者帶來危險。刀柄係統選擇也會影（yǐng）響（xiǎng）自動換刀（dāo）的重複精度和刀具（jù）切削剛（gāng）性。目前刀柄係統一般選（xuǎn）擇7:24錐度的單麵夾緊（jǐn）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工的數控編程。在高速加工（gōng）中，由於進（jìn）給速度和加工速度很快，編程員必須（xū）能夠預（yù）見到切削刀具是怎樣切入工件中去的。加（jiā）工時除了使（shǐ）用小的進給量和淺的切削深度外，編（biān）製NC代碼時盡量（liàng）避免加工方向的（de）突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，而且還有可能產生“爬行”現象，這會降低加工表麵質量，甚至還會（huì）產生過（guò）切或殘留、刀具損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（fù）雜型麵或（huò）拐角部分單獨加工會比用“之”字形加工法、直線法或其他（tā）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（dāo）具緩慢切入工件（jiàn），同時盡量避免刀具切出後又重新切入工件，因此，從一個切削層緩慢（màn）地進（jìn）入另一個切（qiē）削層比切出後再突然進入要好，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（shēn）度（dù）有可能增加時，應降（jiàng）低進給速度，因為負載（zǎi）的變化會引起刀具的偏（piān）斜，從而降低加工精度、表麵（miàn）質量和（hé）縮短刀具壽命。

故在很多情（qíng）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（sù）運行的（de）精加工小直徑刀具不（bú）會因為前道工序使用的較大直徑刀具而留下的（de）“加工殘餘”而導致切削負載的（de）突然加大。目前一些CAM軟件具有“加（jiā）工殘餘分析”的功能，這一功能（néng）使得（dé）CAM係統準確地知道每次切削後加工殘餘的位置所（suǒ）在，這是保持刀具負載不變的關鍵，而這一關鍵對高速加（jiā）工的成功實現又是至關重要的。

總之（zhī），刀具路徑越簡（jiǎn）單越好，這樣，加工過程（chéng）更有可能達到最大進給（gěi）速度，而（ér）不必由（yóu）於（yú）密集的數據點簇和加工方向的突然改變而減速。在“之”字形切削路徑（jìng）中，用“弧線”(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/減速程序的頻（pín）繁調（diào）用（yòng）和轉換（huàn）次數。

在高速加工中，無論從加工精度（dù）還（hái）是從加工安全性來說，CAM係統的自動（dòng）過切(殘餘)保持功能是必（bì）不可少的。因為過切(殘留)對工件的損壞是不可修複（fù）的。而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（yī）個精確而連續的數字模型以及（jí）有一個高效（xiào）的（de）刀具路徑生成算（suàn）法來保證加工輪廓的（de）完整性。其次，CAM係統對刀具（jù）路徑的驗（yàn）證能力亦是非常重要的，這一方麵可以允許程序員（yuán）在把加工代碼送到車間之前驗證程序編製的正確（què）性，另一方麵還可以對（duì）程序進行優化，根（gēn）據不同加工路（lù）徑自動地調節進給速度以始終（zhōng）保持最大安（ān）全進給速度。