高速cnc加工中心（xīn）配置及要求

高速cnc加工中心與普通加工中心對（duì）比區別還是很多的，比如說主軸、刀庫、刀（dāo）具、數控係統等等，主要在於主軸轉（zhuǎn）速（sù）和切削進給。一台標準的高速cnc加工（gōng）中心必須達到標準的高速（sù）cnc加工中心要求。

一、高（gāo）速cnc加工中心對主軸的要求

高速加工中心的高速（sù）主軸應具有精密度高、剛性好、運行（háng）平穩和熱變形小等特點。加（jiā）工（gōng）中心比較普及的主軸有這麽幾種形式：皮帶（dài）式（shì）、齒輪式、直結式和電主軸（zhóu）。高速cnc加（jiā）工中心可以使用直結式主軸（zhóu）和電主軸，其餘的主軸基本上達不到高速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（shì）主軸最大轉速沒電主軸高，在國外，有的高速cnc加工中（zhōng）心廠家已經研發出超高速cnc加工中心，那（nà）種加工中心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（yǐ）直結式主軸的切削力遠（yuǎn）比電主（zhǔ）軸更好。

二、高速cnc加工中心切削進給

數控機床（chuáng）中，可以說提高機床切削進給就相當於提升加工（gōng）效率。高（gāo）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不是沒有，山東海特數控的幾（jǐ）款（kuǎn）高速cnc加（jiā）工中（zhōng）心切（qiē）削進給就超過了40m/min。

直線電機的（de）成熟使用讓高速cnc加工（gōng）中心有了質的飛躍，在加工效率和加工（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驅動方式，移動部件少，無扭曲變形問題，采用這種（zhǒng）技（jì）術（shù），機床製造達到了傳統滾珠絲杆所無法達到的水平（píng）。直線電機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（dù）是傳統的4－5倍。

三、高速cnc加（jiā）工中心數控係統

高速（sù）cnc加工中心（xīn）的數控（kòng）係統（tǒng）比一般的加工中心數控係統要求（qiú）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更高的功能化特性。而四軸或五軸的高速cnc加工中心更是對如此。優（yōu）先選擇32位或64為處理器的數控係統，這兩種數控係（xì）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

高速cnc加（jiā）工中（zhōng）心刀具並不是說刀具的（de）類型，而是高速cnc加工中心的刀具材質（zhì）。高速cnc加工中心常用的刀具材質有聚晶金剛石、立方氮化（huà）硼、硬（yìng）質（zhì）含塗層刀具。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平衡，特別刀（dāo）柄（bǐng）外（wài）伸較長的刀具必須進行動平衡，以防止高速（sù）引起（qǐ）離心力（lì）使抗（kàng）彎（wān）強度和斷（duàn）裂韌性都較低的刀柄或刀片發生 斷裂，對高（gāo）速cnc加工中心和操作者帶來危險。刀柄係統選擇也會影響自動換刀的（de）重複精度和刀具切削剛性。目前刀柄係（xì）統一（yī）般選擇7:24錐度的單麵夾緊刀柄係統。

五、高速加工的數控編程（chéng）

    高速加工的數控編程不（bú）同於普通加工的數控編程。在（zài）高速加工中（zhōng），由於進給速度和加工速度（dù）很快，編程員必須能夠預見（jiàn）到切削（xuē）刀具是怎樣切入工件中去的。加工時除了（le）使用小的（de）進給量和淺的（de）切削深度外，編製NC代碼時盡量（liàng）避免（miǎn）加工方向的突然改變也是非常重（chóng）要的，因為進給方向的突（tū）然變化不僅會使切削速度降低，而（ér）且還有可能產生（shēng）“爬行”現象，這（zhè）會降低加工表麵（miàn）質量，甚（shèn）至還會產生過（guò）切或殘（cán）留、刀具損壞乃（nǎi）至主（zhǔ）軸損壞的現象，特別是在（zài）三維輪廊加工過程中，將複雜型麵或拐角部分單（dān）獨加工會比用“之”字形加（jiā）工（gōng）法（fǎ）、直（zhí）線法或其他一些（xiē）通用加工方法來一次加工出所有麵更有利（lì）一些。

高速加工（gōng）時，建議刀具緩慢切入工件，同時盡（jìn）量避免（miǎn）刀具切出後又重（chóng）新切入工件（jiàn），因此，從一個切削層緩（huǎn）慢地進入另一個切削層比切出後再突然進入要好，其次，盡可能地保持（chí）一個穩定的切削參數，包括保持切削（xuē）厚（hòu）度、進給（gěi）量和切削（xuē）線速度的一致性，當遇到某處切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，從而降低加工精度、表麵質量和縮短刀（dāo）具壽命（mìng）。

故在很多情況下，有必要對工作輪廊的某些複雜部分（fèn）進（jìn）行（háng）預處理，以使高速運行的精加工小直徑（jìng）刀具（jù）不（bú）會因為前道工序使用的（de）較大直（zhí）徑刀具而留下的“加工殘餘”而導（dǎo）致切削負載的突然加（jiā）大。目前一些CAM軟件具有“加工殘餘分析”的功能，這一功能（néng）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（yào）的。

總之，刀具路（lù）徑越簡單越好，這樣，加（jiā）工過程更（gèng）有（yǒu）可能達到最大進給速（sù）度，而不必由於密集的數據點簇和加工方向的突（tū）然改變而減速。在“之”字形切（qiē）削路徑（jìng）中，用“弧線”(或類（lèi）似弧形線（xiàn）段)來連接相（xiàng）鄰的兩個直線段，將（jiāng）有利於減少（shǎo）加/減速程（chéng）序的頻繁調用和轉換次數。

在高速加工中，無論（lùn）從加工精度還是從加工安全性來說（shuō），CAM係統的自動過切(殘餘)保持功能（néng）是必不可少的。因為過切(殘留)對（duì）工件的損壞是不可修複的。而（ér）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個精確而連續的數字模型以（yǐ）及有一個高效的（de）刀具路徑生成算法來保證加工輪（lún）廓的完整性。其（qí）次，CAM係統對刀具路徑的驗證能力（lì）亦是非常重要的，這一方麵可（kě）以允許程（chéng）序員在把加工代碼送到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，根據不同加工路徑自動地調節進給速度以始終（zhōng）保持最大安全（quán）進給速度。