高速cnc加工中心配置及要求

高速cnc加工中心與普通加工中心對比區（qū）別還是很多的，比（bǐ）如說主軸、刀庫、刀具、數控係統等等，主要在於主軸轉速和切削進（jìn）給。一台標準（zhǔn）的高速cnc加工中心必須達到標準的（de）高速cnc加工中心要求。

一、高（gāo）速cnc加工中心對（duì）主軸的要求（qiú）

高（gāo）速加工中心的高速主（zhǔ）軸應具有精密度高、剛（gāng）性好、運行平穩和熱變形（xíng）小等特點。加工中心比較普及的主（zhǔ）軸有這麽幾種形式：皮（pí）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式（shì）主軸和電主軸，其餘的主軸基本上達不到高速cnc加工（gōng）中心的基本轉速要求。高速（sù）cnc加工中心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（zhǔ）軸轉速破十萬是非常簡單的事，但是我們都知道，主（zhǔ）軸轉速越高，切削力度越不足，所以直結式主（zhǔ）軸的切削力遠比（bǐ）電主軸更好。

二（èr）、高速cnc加（jiā）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（gāo）速cnc加工中心更是如此，高速cnc加工中（zhōng）心切削進給一般在20-40m/min，當然切削進給更快的也不是（shì）沒有，山東海（hǎi）特數（shù）控的幾款高速cnc加工中（zhōng）心切削進給就超過了40m/min。

直線電機的成熟使用讓高速cnc加工中心有了質的飛躍，在加工效率和加工精度都有全方位的提高。直線電機的（de）驅動方式為非接觸的直接驅動方式，移動（dòng）部件少，無扭曲變形問題，采用這種技術，機床製造達到了（le）傳統滾珠（zhū）絲杆所無法達到的水（shuǐ）平。直線電機具有（yǒu）高加速度（dù）和減速特（tè）性，加速度可達2g，為（wéi）傳統驅動裝置的10－20倍，進給速度是（shì）傳統的（de）4－5倍。

三、高速cnc加工中心數控係統（tǒng）

高速cnc加工中心（xīn）的數控係統比一般（bān）的加工（gōng）中心數控係統要求要更（gèng）高一些。高速（sù）cnc加工中心的數控係統（tǒng）必須有更快的（de）數據處理能力和更高（gāo）的（de）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（xuǎn）擇32位或64為處理器的數控係統，這兩種數控係統非常之強，是（shì）普通（tōng）的數控係統無法媲美的。

四、高速cnc加工中心刀具（jù）

高速cnc加工中心刀具並不是說刀具的類型，而（ér）是高速cnc加工中心（xīn）的刀具材質（zhì）。高速cnc加工中（zhōng）心常用的刀具材質有（yǒu）聚晶金剛石（shí）、立方氮化硼、硬（yìng）質含塗層刀具。好的刀具可以使切削速度向更高的高度（dù）發展。

要對刀具結構進行動平衡，特別刀（dāo）柄外伸較長的刀具必須進行動平衡，以防（fáng）止高速引（yǐn）起離心力使抗彎強度和斷（duàn）裂韌性都較低的刀柄或刀片發生 斷裂，對高速cnc加工中心（xīn）和操作者帶來危險。刀柄係統（tǒng）選擇也會影響自動（dòng）換刀的重複精度和刀具切削（xuē）剛性（xìng）。目前刀柄係統一般選擇7:24錐度的單（dān）麵夾緊刀柄係（xì）統（tǒng）。

五、高（gāo）速加工的數控編程

    高速加工的數控（kòng）編程不同於普通加（jiā）工的數控編程。在高速加工中，由於進給速（sù）度和加工速度很快，編程員必須能夠（gòu）預見到切削（xuē）刀具是怎樣切入工件（jiàn）中去的。加工時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（fāng）向的突然改變也是非常重要的，因為進給方向的（de）突然變化不僅會使切削（xuē）速度降低，而且還有可（kě）能產生“爬行”現象，這會（huì）降低加工表麵質量，甚至（zhì）還會產生過切或殘留、刀具損壞乃至主軸損壞的（de）現象，特別是在三維輪廊加工過程中，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（huò）其他一（yī）些（xiē）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（yì）刀具緩慢切（qiē）入工件，同時盡量避免刀具切出後又重新切入（rù）工（gōng）件，因（yīn）此（cǐ），從一個切削層緩慢地進入另一個切削層比切出後再突然進入要好，其次，盡可能地保持一個穩定的切削參數（shù），包括保持切削厚度、進給量（liàng）和切削線速度的一致性，當遇（yù）到某處切（qiē）削（xuē）深度有可能增加（jiā）時，應降低進給速度（dù），因為負載的（de）變化會引起刀具的偏斜，從（cóng）而降低加工精度、表麵質量（liàng）和（hé）縮短刀（dāo）具壽（shòu）命。

故在很多情況（kuàng）下，有必要對工（gōng）作輪廊的某些複雜（zá）部分進行預處理，以使高速運行的精加工小直徑刀具（jù）不會因為前道工序使（shǐ）用的較大直徑刀具而留下（xià）的“加（jiā）工殘餘（yú）”而（ér）導致切削負載的突然加大。目前（qián）一些CAM軟件具有“加（jiā）工（gōng）殘餘分析”的功能（néng），這一（yī）功能使得（dé）CAM係統準確地知（zhī）道每次切削後加工殘餘的位置所在，這（zhè）是保持刀具負載不（bú）變的關鍵，而這一關鍵對高速加（jiā）工的成（chéng）功實現又是至關（guān）重要的。

總（zǒng）之，刀具路徑越簡單越好，這樣，加工過程更有可能達到最大進給速度，而不必由於密集的數（shù）據點簇和加（jiā）工方向的（de）突然改變而減（jiǎn）速。在（zài）“之”字形切削路徑中，用“弧線”(或類（lèi）似弧形線段)來連接相（xiàng）鄰的兩（liǎng）個直線段，將有利於減少加/減（jiǎn）速（sù）程序的頻繁（fán）調（diào）用和轉換次數。

在高速（sù）加工中，無論從加工精度還是從加工安全性來說，CAM係統的自動過切(殘餘)保持功能是必（bì）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（jù）的破壞亦是災難性的，這就要求被加工幾何表麵建（jiàn）立一個精確而連（lián）續的數字模型以及有一個高效的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（duì）刀具路徑的驗（yàn）證能（néng）力亦是非常重要（yào）的，這（zhè）一（yī）方麵（miàn）可以允許程序員在把加工代碼（mǎ）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（yōu）化，根據不同（tóng）加工路（lù）徑自動地調節進給速度以始終保持最（zuì）大安全進給速（sù）度。