高速cnc加工（gōng）中心配置（zhì）及（jí）要求

高速cnc加工中心與普通加工中心對比區別還是很多的，比如說主軸、刀（dāo）庫、刀具、數控係統等等，主要在於主軸轉速和切削（xuē）進給。一台標準的高速cnc加工中心必須達到標準的高速cnc加工中心要求。

一、高速cnc加工中心對主軸的（de）要求

高速加工中心的高速主軸應具有精（jīng）密度高、剛性好、運行平穩（wěn）和熱變形小等（děng）特點。加工中心比較普及的主軸（zhóu）有這（zhè）麽（me）幾種形（xíng）式（shì）：皮帶（dài）式、齒輪式、直結式和電主軸。高速（sù）cnc加工中心可以使用直結式主軸和電主軸，其餘的主軸（zhóu）基本上達不到（dào）高速cnc加（jiā）工中心的基本轉速要求。高速cnc加工中心主軸（zhóu）轉速最低不（bú）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（jié）式主（zhǔ）軸最大轉速（sù）沒電（diàn）主軸高，在國外，有的高速cnc加工中心廠家已經研發出超高速cnc加（jiā）工中心，那種（zhǒng）加工（gōng）中心主軸轉速破十（shí）萬是非（fēi）常簡單的事，但（dàn）是我們都知道，主軸轉速越高，切削力度越不足，所以直結（jié）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

數控機床中，可以說提高機床切削進給就相當於提升加工效率。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，當然切削進給更快的也（yě）不是沒有，山東海特數控的幾款高（gāo）速cnc加工（gōng）中心切削進給就超過了40m/min。

直線電機的成熟（shú）使（shǐ）用讓（ràng）高速cnc加工（gōng）中心有了質的飛躍，在加工效率和（hé）加工精度都有全方位的提高（gāo）。直線電機的驅動方（fāng）式為非接觸的直接驅動方式，移動部件少，無扭曲變形（xíng）問題（tí），采用這種技術，機床製造達到（dào）了（le）傳（chuán）統滾珠絲杆所無法達到的水平。直線電機具有高加速度和減速特性，加（jiā）速度可達2g，為傳統（tǒng）驅動裝置（zhì）的10－20倍，進給速度是傳統的4－5倍。

三、高速cnc加工中心數控係統

高速cnc加工中心的（de）數（shù）控係統比一般的加工中心數控係統（tǒng）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力和（hé）更高的（de）功能化特性（xìng）。而四軸或五軸的高速（sù）cnc加工中心更是對如此。優先選擇（zé）32位或64為（wéi）處理器的數控係統（tǒng），這兩種數控係統非常之強，是普通的數控係統（tǒng）無法媲美的。

四（sì）、高速cnc加工中心刀具

高速cnc加工中心刀具並不（bú）是（shì）說刀具的類型，而是高速cnc加工中（zhōng）心的刀具材（cái）質。高速cnc加工中心常用的刀具材質（zhì）有聚晶金剛石、立方氮化（huà）硼、硬質含塗層刀具。好的（de）刀具可以使切削速度向更高的高度發展。

要對刀具結構進行動平衡（héng），特別（bié）刀柄外伸（shēn）較長的（de）刀具必須進行動平衡，以防止高速引起（qǐ）離心力使抗彎強度和斷（duàn）裂（liè）韌（rèn）性都（dōu）較（jiào）低的刀柄或刀片發生 斷裂，對（duì）高（gāo）速cnc加工中心和（hé）操作者帶來危險。刀柄係統選擇也會影響自動換（huàn）刀（dāo）的重複精度和刀具切削剛性。目前刀柄係統（tǒng）一般選擇7:24錐度的單麵夾緊刀柄係統。

五、高速（sù）加工的數控編程

    高速加工（gōng）的數（shù）控編程不（bú）同於普通（tōng）加工（gōng）的數控編程（chéng）。在高速加工中，由於進給速度和加工速度很快，編程員必須能夠預（yù）見到切削刀具是怎樣切入工件中去的。加工時除（chú）了使用小的進給量（liàng）和淺的切削深度外，編製NC代碼時盡量（liàng）避免加（jiā）工方（fāng）向的突然改變也是非（fēi）常重要的（de），因為進給（gěi）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（xiàng），這（zhè）會降低（dī）加工表麵質量，甚至還（hái）會產生（shēng）過（guò）切（qiē）或殘留、刀具損壞乃至主軸損壞的現象，特別（bié）是（shì）在三維（wéi）輪廊加工過程中，將複雜型麵或拐角（jiǎo）部分單獨加工會比（bǐ）用“之”字形加工法（fǎ）、直線法（fǎ）或其他一些通用（yòng）加工（gōng）方法來一次加工出所有麵更有利一些。

高速加工時，建議刀具緩慢切入工件，同時盡量避免刀具（jù）切出後又重新切入工件，因此，從一個切削（xuē）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（qí）次，盡可能地保持一個穩定的（de）切削（xuē）參數，包括保持切削（xuē）厚度、進給量和切削線速度的一致性，當遇到某處切削深（shēn）度有可能增加時，應降低進給速度，因為負載的變化會引起刀具的偏斜（xié），從而降低加工精度（dù）、表麵質量和縮短刀具壽命。

故在很多情況下，有必要對工作輪廊的某（mǒu）些複雜部分進行預處理，以使高速運行的精加工小直徑（jìng）刀具不會因為前（qián）道工序使用（yòng）的較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“加工殘餘分析”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（yú）的位置（zhì）所在，這是保持刀具負載不變的關鍵（jiàn），而這一（yī）關鍵對高速加工的成功實現又是至關重要（yào）的。

總之，刀具路徑越（yuè）簡單越好，這樣，加（jiā）工過程更有可能（néng）達到最（zuì）大進給速度，而不（bú）必由於密（mì）集的數（shù）據點簇（cù）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（xiàn）”(或類似弧形線段)來（lái）連接相鄰（lín）的兩個直線段，將（jiāng）有（yǒu）利於減少加/減速程序的頻繁調用和轉（zhuǎn）換次數。

在高速加工中，無論從加工精（jīng）度還是（shì）從加工（gōng）安（ān）全（quán）性來說（shuō），CAM係統（tǒng）的自動過切(殘餘)保持（chí）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。而它對刀具的破壞亦是災（zāi）難性（xìng）的，這（zhè）就要求被加（jiā）工幾何表麵建（jiàn）立一個精確而連續的數字模型以及有一個高效的刀（dāo）具路徑生（shēng）成算法（fǎ）來保證加工輪廓的完整性。其次，CAM係統對刀具路徑的（de）驗證能力亦是非（fēi）常重要的，這一方麵可以允許（xǔ）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，另一方麵（miàn）還（hái）可以對程序（xù）進行優化，根（gēn）據不（bú）同加工路徑自動（dòng）地調節進給速度以始終保持最大安全進給速度。