高速cnc加工（gōng）中心配置及要求

高速cnc加工中心與普通（tōng）加工中心對比區（qū）別還是很多（duō）的，比如（rú）說主軸、刀庫、刀具、數（shù）控係統等等，主要在於（yú）主軸轉速和切削進給。一台標準的（de）高速cnc加（jiā）工（gōng）中心必須達到標準的（de）高速cnc加工（gōng）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）的高速主軸應具有精密度高、剛性好、運行平穩和（hé）熱變形小等特點。加工中心比較普及的主軸有這麽幾（jǐ）種形式：皮（pí）帶式、齒輪式、直結式和電（diàn）主軸。高速cnc加工中心可以使用直結式主軸和電主（zhǔ）軸，其餘的主軸基本上達不到高速cnc加工中心的基（jī）本轉速要求。高速cnc加工中心主軸轉速最低不（bú）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（néng）達到。

直結式主軸最大轉速沒電主軸高，在國外，有的高速cnc加工中心廠家已經研發出超高速cnc加工中心，那種加工中心主軸轉速破十萬是（shì）非常簡單的事，但是（shì）我們都知道（dào），主軸轉速越高，切削力度越不（bú）足（zú），所以直結式主軸的切削（xuē）力遠比電主軸（zhóu）更好。

二、高速cnc加工中心切削進給

數控機床中，可以（yǐ）說提高機床切削進給（gěi）就（jiù）相當於提升加工效率。高速（sù）cnc加工中心更是如此，高速cnc加工中心切削進給（gěi）一般在20-40m/min，當然切削進給（gěi）更快的也不是沒有，山東海特數控的幾款高速cnc加工中心切削進給就超過了40m/min。

直線電機的成（chéng）熟使用讓高速cnc加工（gōng）中心有了質的飛躍，在加工效率（lǜ）和加工精度（dù）都有全（quán）方位的提高（gāo）。直線電機的驅（qū）動（dòng）方式為非（fēi）接觸的直接驅動方式，移動部件少，無扭曲變形問題，采用這種技術，機床製造達到了傳統滾珠絲杆所無（wú）法達到的水平。直線電機具有高加（jiā）速度和（hé）減（jiǎn）速特性，加速度可達（dá）2g，為傳統驅動裝置的10－20倍，進給速度是傳統的（de）4－5倍。

三、高速cnc加工中心數（shù）控係統

高速cnc加工中心的數控係統（tǒng）比一般的加工（gōng）中心數控（kòng）係統要求（qiú）要更高一些。高速（sù）cnc加工中心的數控係統必須有更快的數據處理能力和更高的（de）功能化特（tè）性。而四軸或五軸的高速cnc加工中心更是對（duì）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（fēi）常之強，是普通的數控係統無法媲（pì）美的。

四、高（gāo）速cnc加工中心刀具（jù）

高速（sù）cnc加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加工中心常用的刀（dāo）具材質有聚晶（jīng）金剛石、立方氮化硼、硬質含塗（tú）層刀具。好的刀具可以使切削速（sù）度向更高的高度發展。

要對刀具結構進行動（dòng）平衡，特別刀柄（bǐng）外伸較長的（de）刀具必須進行動平衡，以防止高速引起離心力使抗彎強（qiáng）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（zé）也會影響自動換刀的重複精度和（hé）刀具切（qiē）削剛性。目前刀柄係統一般選擇7:24錐度的單麵夾緊刀（dāo）柄係統。

五、高速加工的數控編程

    高速加工的（de）數控編（biān）程不同於普通加工的數控編程（chéng）。在高速加工中，由於進給速（sù）度和加工（gōng）速度很快，編程（chéng）員必須能夠預見（jiàn）到（dào）切削刀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（xuē）深度外，編製NC代碼時盡量避免加工方（fāng）向的突然改變也是非常重要的，因為（wéi）進給方向的突然變化不僅會（huì）使切削速度降低，而且還有可能產（chǎn）生“爬行”現象，這會降低加（jiā）工表麵質量，甚至還會（huì）產生過切或殘留、刀具損壞乃至主軸損壞的現象，特別是在三維輪（lún）廊加工過程中（zhōng），將複雜型麵或拐角部分單獨加工會比用“之”字形加工法、直線法或其他一些通用加工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（huǎn）慢切入工件，同時盡量避免刀具切出後又（yòu）重新切入工件，因此，從一個切削層緩（huǎn）慢地進入另一個（gè）切削層比切出後再（zài）突然進入要好，其（qí）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（jìn）給量和切削線速度的一致性，當遇到某處切（qiē）削深度有可能增加時，應降低進給速（sù）度，因為負載的變化會引起刀具的偏斜，從（cóng）而降低（dī）加工精（jīng）度、表麵質量和縮短刀具壽命。

故（gù）在很多情況（kuàng）下，有必要對工作輪廊的（de）某些複雜（zá）部分進行預處理，以使高（gāo）速運行的精加工小直徑（jìng）刀具不會因為前道工序使用（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（dà）。目前一些CAM軟件具有“加工殘餘分（fèn）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的位置所在，這是保持刀具（jù）負載不變的關鍵，而這一關鍵對高速加工的成功實現又（yòu）是至關重要的。

總（zǒng）之，刀具路徑越簡單（dān）越好（hǎo），這樣，加工過（guò）程更有可（kě）能達到最大（dà）進給（gěi）速度，而不必由於密集的數據點簇（cù）和加工（gōng）方向的突然改（gǎi）變而減速。在“之”字形切削路徑（jìng）中，用“弧線（xiàn）”(或類（lèi）似弧形線段（duàn）)來連接相鄰的兩個（gè）直線段，將有利於減（jiǎn）少加/減速（sù）程序的頻繁調用（yòng）和轉換次數。

在高速加工中，無論從加工精（jīng）度（dù）還是（shì）從加工安全性來說，CAM係統的自（zì）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（duì）刀具的破壞亦是災難性的，這就要求被加工幾何表（biǎo）麵建立一個精確而連續的數字模型以及有（yǒu）一個高（gāo）效的刀具路徑生（shēng）成算法來保證加工輪廓（kuò）的完整性。其次，CAM係（xì）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（dào）車間之前驗證程序編製的正確性，另一方麵還可以對程序進行優化，根據不同加工（gōng）路徑自動地調節（jiē）進給速度以始終保（bǎo）持最大安全進給速度。