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（bǐ）區別（bié）還是（shì）很多（duō）的，比如說主軸、刀庫（kù）、刀具、數控係統等等，主要（yào）在於主軸轉速和切削進給。一（yī）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加工中心對主軸的要求

高速加工中心（xīn）的高速主軸應具（jù）有精密度高、剛性好、運行平（píng）穩和熱變形小等特點。加工中心比較（jiào）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加工中心可以使用直結（jié）式（shì）主軸和電主軸，其餘的主軸基本上達不到高速cnc加（jiā）工（gōng）中心的基本轉速要求。高速cnc加工中心主軸（zhóu）轉速最低不能低於10000rpm，這麽高的轉速（sù）基本（běn）上隻有直結式主軸和電主軸才能達到。

直結式主軸最（zuì）大轉速沒電主軸高，在國外，有的高速cnc加工（gōng）中心廠家已經（jīng）研發出超高速cnc加工中（zhōng）心，那種加工中心（xīn）主軸轉速破十萬是非常簡單的事，但是我們都知道，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（shù）控機床中，可以說提高（gāo）機床切削進給就相（xiàng）當於提升加工效率。高速cnc加工中心更是如此，高速cnc加工中心切削進給一（yī）般在20-40m/min，當然切削進給更快的也不是沒有，山東海特（tè）數控的幾（jǐ）款高速cnc加工中心切（qiē）削進給就超過了40m/min。

直（zhí）線電機的成熟使用（yòng）讓高速cnc加工中心有了質的飛躍，在加工效率和（hé）加工（gōng）精度都有全方位的提高。直線電機的驅動方式為非接觸的直接（jiē）驅動方式，移動部件少（shǎo），無扭曲變（biàn）形問題，采（cǎi）用這種技術，機床製造達到了傳統滾珠（zhū）絲杆所無法達到的（de）水（shuǐ）平。直線電機（jī）具有高加速度和減速特性，加速度可達2g，為傳統驅動裝置的10－20倍，進給速度是傳統的4－5倍。

三、高速cnc加工中心數控（kòng）係統

高速cnc加（jiā）工中心（xīn）的（de）數控係統比（bǐ）一般的加（jiā）工中（zhōng）心（xīn）數控係統要求要更高（gāo）一（yī）些。高速cnc加工中心的數控係統必須有（yǒu）更快（kuài）的數據處理能力和更高的（de）功能（néng）化特性。而四軸或五軸（zhóu）的高速cnc加工（gōng）中心更是對如此。優先選擇32位或64為處理器的數控係統（tǒng），這兩（liǎng）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（gāo）速cnc加工中（zhōng）心（xīn）刀具並不（bú）是說刀（dāo）具的類型，而是高速（sù）cnc加工（gōng）中心的刀具（jù）材質。高速cnc加（jiā）工中心常用的刀具材質有聚晶金剛石、立方氮化硼、硬質含塗層刀具。好的刀具（jù）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，特別刀柄外伸較長的刀（dāo）具必須進行動平衡，以防（fáng）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片發生（shēng） 斷裂，對高速cnc加工中心和操作者帶來危險。刀（dāo）柄係統選擇也會影響自動換（huàn）刀的重複精度和刀具切削（xuē）剛性。目（mù）前刀柄係統一般選擇7:24錐度的單麵（miàn）夾緊刀（dāo）柄係統。

五、高速加（jiā）工的數控編程

    高速加工的數控編程不同於（yú）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速度很快，編程員必須能（néng）夠預（yù）見到切削刀具是怎樣切入工件中（zhōng）去的。加工時（shí）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（biàn）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（jiàng）低，而且還有可能產生“爬行”現象，這會降低加工表（biǎo）麵質量，甚至還會產生過切或殘留（liú）、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（miàn）或（huò）拐角（jiǎo）部分單獨加（jiā）工會比用“之”字形加工法、直線法或（huò）其他一些通用加工方法來一次（cì）加工出所有麵更有利一些。

高速加工（gōng）時（shí），建議刀具緩慢切入工件，同時盡量避免刀具切出後又重新切入工件，因（yīn）此，從一個切削層緩慢地進入另一個切削層比（bǐ）切出後再（zài）突然（rán）進入要（yào）好，其（qí）次，盡可能地（dì）保持一個穩定的切削參數（shù），包括保持切削厚度、進給量和切（qiē）削線（xiàn）速（sù）度的一致性，當遇（yù）到某處（chù）切削深度有可能增加時，應降低進給速度，因為負載的變化會（huì）引起刀具的偏斜，從而降低加工精度、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（jìn）行預（yù）處理，以使高速運行的精加工小直徑刀具不會因為前道工序使用的較大直（zhí）徑刀具而留（liú）下的“加工殘餘”而導致切削（xuē）負（fù）載的突然加大。目前一些CAM軟件（jiàn）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工殘餘的位置所在，這是保持刀具負載（zǎi）不變的關鍵，而這一關鍵對高（gāo）速（sù）加工的成功實現又是至關（guān）重要的。

總之，刀（dāo）具路徑（jìng）越簡單越（yuè）好，這樣，加工過程更（gèng）有可能達到最大進給（gěi）速（sù）度，而不必由於密集的數據點簇和加工方向的（de）突然改（gǎi）變而減速（sù）。在“之”字形切削路徑中，用“弧線”(或類似弧形線段)來連（lián）接（jiē）相鄰的兩個直線段，將有利於減少加/減速程序的頻繁調用和（hé）轉換次數（shù）。

在高速加工中，無論從加工精度還是從加工安全性來（lái）說，CAM係統的自動過切(殘餘)保持功能是（shì）必不可少的。因為過切(殘留（liú）)對工件的損壞是不可修複的。而它（tā）對刀具的破壞亦是災難性的，這就要（yào）求（qiú）被加（jiā）工幾何表麵（miàn）建立（lì）一個（gè）精確而（ér）連續的數字（zì）模型以及有一個高效的刀具路徑生成算法來保證加工輪廓的（de）完（wán）整性。其次（cì），CAM係統對刀具路徑的驗證能力亦是非常重要的，這一方麵可以允許程序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（hái）可以對程序進行優化，根（gēn）據不同加工路徑自（zì）動地調節進給速度以始終保（bǎo）持最大安全進給速度。