高速cnc加（jiā）工中心配置及要求

高速cnc加工中心與普通加工中心對比區別還（hái）是很多的（de），比如說主軸、刀庫（kù）、刀具、數控係統等等，主要在於主軸（zhóu）轉速和切削進給（gěi）。一台標準的高速cnc加（jiā）工中心必須達到標準（zhǔn）的高速cnc加工中心要求。

一、高速cnc加工中心對主軸（zhóu）的要求

高速加工中心（xīn）的高速主軸應具有精（jīng）密度高、剛性好、運行平穩和熱變形（xíng）小等特點。加工中心比（bǐ）較普及的主軸有這麽幾種形式：皮帶式、齒輪（lún）式（shì）、直結式和電主軸。高速cnc加工中心可以使用直結式主軸和電主軸，其（qí）餘的主軸基本（běn）上達不到高速（sù）cnc加工中心的基本轉（zhuǎn）速（sù）要（yào）求。高速cnc加工中心（xīn）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（dá）到。

直結式主軸最大轉速沒電主軸高（gāo），在國外（wài），有的高速cnc加工中心廠家已經研發出超高速（sù）cnc加工中心，那種加工中心（xīn）主軸轉速破（pò）十（shí）萬是非常簡單的事，但是我們都知道，主軸（zhóu）轉速越高，切削力度越不（bú）足（zú），所以直結式主軸（zhóu）的切（qiē）削力遠比電主軸更好。

二、高速cnc加工中心切（qiē）削進（jìn）給

數控機床中（zhōng），可以說提高機床切削進給就相當於提（tí）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般在20-40m/min，當然切削進給更快的也不是沒有，山東海特數控的幾款高速cnc加工中（zhōng）心切（qiē）削進給就超過了40m/min。

直線電機的成熟使用讓高速（sù）cnc加工中心有了（le）質的（de）飛躍，在加工效率和加工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驅動方式，移動部件少（shǎo），無扭曲變形問題，采用這種技術（shù），機床製造達到了傳統滾珠絲杆（gǎn）所無法（fǎ）達到的（de）水平。直線電（diàn）機具有高加（jiā）速度和減（jiǎn）速特性，加速（sù）度可達（dá）2g，為傳統驅動裝置的10－20倍，進給速度（dù）是傳統的4－5倍。

三、高速cnc加（jiā）工中心數（shù）控係統

高速cnc加（jiā）工中心的數控係統比一般的加工中心數控係統要求要更高一些（xiē）。高速cnc加（jiā）工中心的數控係統必須有更快（kuài）的數據處理能力（lì）和更高的功（gōng）能化特性。而四軸或五軸的高速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（tǒng）非常之強（qiáng），是普通（tōng）的數控（kòng）係統（tǒng）無法媲（pì）美的。

四、高速cnc加工中心刀具

高速cnc加工中心刀具並不是說刀具的類型，而（ér）是高速cnc加工中（zhōng）心的刀（dāo）具材質。高速cnc加工中心常用的刀具材質有聚晶（jīng）金剛（gāng）石、立方氮化硼、硬質含塗層刀具。好的刀具可（kě）以（yǐ）使切（qiē）削速度向更高（gāo）的高度發展。

要對刀具結構進行動平衡，特別刀柄外伸較長的刀具必須進行動平衡，以（yǐ）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片發生 斷裂，對高速cnc加工中（zhōng）心和操作者帶（dài）來危險。刀柄係統選擇也會影響自動換刀的重複精度和刀具切削剛（gāng）性。目前刀柄係統一般（bān）選（xuǎn）擇7:24錐度的單麵夾（jiá）緊（jǐn）刀柄（bǐng）係統。

五、高速加工的數控編程

    高速加工的數控（kòng）編程不同於普通加工的數控編程。在高速加工（gōng）中，由於（yú）進給速度和加工速度很（hěn）快，編程員必須能夠預見到切（qiē）削刀具是怎樣切入工件中去的。加工時除了使（shǐ）用小的進給量和淺的切削深度外，編製NC代碼（mǎ）時盡量避免加工方向的（de）突（tū）然改（gǎi）變也是非常重要的，因為進給方向的突然變（biàn）化不僅會使切削速度降低（dī），而且還有可能產生“爬行”現象，這會降低加工（gōng）表麵（miàn）質量，甚（shèn）至還會產生過切或殘留、刀具損（sǔn）壞乃至主（zhǔ）軸損壞的現象，特別是在三（sān）維輪（lún）廊加（jiā）工過程中，將（jiāng）複雜型麵或拐角部分單獨加工會比用“之”字形（xíng）加工法、直線法或其（qí）他一些通用加工（gōng）方法來一次加工出所有麵更有利一些。

高速加工時，建議（yì）刀具緩慢切入工（gōng）件，同時盡量避免刀具切（qiē）出後又重新切入工件，因此，從一個切削（xuē）層緩慢地（dì）進入另一個切削層比切出後再突然進入（rù）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（xuē）線速度的一致（zhì）性，當遇到某處切削深度有可能增加時，應降低進給速度，因為負載的變（biàn）化會引起刀具的偏斜，從而降（jiàng）低加工精度、表麵質量和縮短刀（dāo）具壽命。

故在很多情況下（xià），有必要對工作輪廊的某些複雜部分進行（háng）預處（chù）理（lǐ），以使高速運行的精加（jiā）工小直徑（jìng）刀具不會因為前道工序（xù）使用的（de）較大直徑（jìng）刀具而留下的“加工殘（cán）餘”而導（dǎo）致（zhì）切削負載的（de）突然加大。目前一（yī）些CAM軟件具有“加工殘（cán）餘分析（xī）”的功能（néng），這（zhè）一功能（néng）使得CAM係統準確地知道每次切削後加（jiā）工殘餘的位置所在（zài），這（zhè）是保持刀具負載不變的關鍵，而這一關鍵對高速加工的成功實現又是至關重要的。

總之，刀具（jù）路徑越（yuè）簡單越（yuè）好，這樣，加工過程更有可能達到最（zuì）大進給速度，而不（bú）必由於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（qiē）削路（lù）徑中（zhōng），用“弧線”(或類似弧形線段)來連接相鄰的兩個直線段，將有利於減少加（jiā）/減（jiǎn）速程序的頻繁調用（yòng）和轉換次數。

在高速加工中，無論從加工精度還是從加（jiā）工安全性來說，CAM係統的自動過（guò）切(殘餘)保持功能是必不可（kě）少的。因為過切(殘留)對（duì）工件的（de）損（sǔn）壞是（shì）不可修複的。而（ér）它對刀具的破壞（huài）亦（yì）是災難性的，這就要求被加工幾何表麵建立一個精確而連續的數字模型以及有（yǒu）一（yī）個高效的（de）刀具路徑生成算法來保證加工輪廓的完整性。其次，CAM係統對刀具路徑的驗證（zhèng）能力亦是非（fēi）常（cháng）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（zhèng）程序（xù）編製的正（zhèng）確性，另一方麵還可以對程序進行優化，根據不同加工路徑自動地調（diào）節進給速度（dù）以始（shǐ）終保持最大安全進給速度。