高速cnc加工中心配置及（jí）要求

高（gāo）速cnc加（jiā）工中心（xīn）與普通加工中心對（duì）比區別（bié）還是很（hěn）多的，比如說主（zhǔ）軸、刀庫（kù）、刀（dāo）具、數（shù）控係統等等，主要在於主軸轉（zhuǎn）速和切削進給。一台標（biāo）準的高速（sù）cnc加工中心必須達到標準的高速cnc加工中（zhōng）心要求。

一、高速cnc加工中心對主軸的要求

高速（sù）加工中心的高速主軸應具有精密（mì）度高、剛性好、運行平穩和熱變形小等（děng）特點。加工中心比較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式主軸和電主軸，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（yào）求。高速cnc加工中心主軸轉速最低不（bú）能低於10000rpm，這麽（me）高的轉速基（jī）本上隻有直結式主軸和電主軸才能達到。

直結式主軸（zhóu）最大轉速沒電主軸高，在國外，有（yǒu）的（de）高速cnc加工中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（qiē）削力度越不足，所以直結式主軸的切削力遠比電主軸（zhóu）更（gèng）好。

二、高速cnc加工中心切削進給

數控機床中（zhōng），可以說提高機床切削進給（gěi）就相當於提升加工（gōng）效（xiào）率。高速cnc加工中（zhōng）心更是如此，高速cnc加工中心（xīn）切削進給一般在20-40m/min，當然切削進給（gěi）更快的也不（bú）是沒有，山東海特數控的幾（jǐ）款高速cnc加工中心切削進給就超過（guò）了40m/min。

直線電機的成熟使用讓高速cnc加工中心有（yǒu）了質的飛躍，在加（jiā）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（shì）為非接觸的直接驅動方式，移動部件少（shǎo），無扭曲變（biàn）形問題（tí），采用這種技術，機床製造達到了傳統滾珠絲杆所無法達到的水平。直線電機具有高加（jiā）速度和減速特性，加速度可達2g，為傳（chuán）統（tǒng）驅動（dòng）裝置的10－20倍，進給速度是傳統的（de）4－5倍。

三、高速（sù）cnc加工中心數控係（xì）統

高速cnc加工中心的數控係統比一般（bān）的加（jiā）工（gōng）中心數（shù）控係統要求要更高一（yī）些。高速cnc加工中（zhōng）心的數（shù）控係統（tǒng）必須有（yǒu）更快（kuài）的數據處理能力和更高（gāo）的功（gōng）能化特性。而四軸或五（wǔ）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，這兩種數控係統非常（cháng）之強，是普通的數控係統無（wú）法媲美的。

四、高速cnc加工中（zhōng）心（xīn）刀具

高速（sù）cnc加工中心刀具並不（bú）是說刀具的類型，而是高速cnc加（jiā）工中心的刀具（jù）材質。高速cnc加工中心常用的刀（dāo）具材質有聚晶金剛（gāng）石、立方氮化硼、硬質含塗層刀具。好的刀（dāo）具可以使（shǐ）切削速（sù）度向更高的高度發（fā）展。

要對刀（dāo）具結構進行動平（píng）衡，特別刀柄外伸較長的刀具（jù）必須進行動平衡，以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加工中心和操（cāo）作者帶來危險。刀柄係統（tǒng）選擇也會影響自動換刀（dāo）的（de）重複精度和刀具切削剛性。目前刀柄係統一（yī）般選擇7:24錐度的單麵夾緊刀柄係（xì）統。

五、高速加工的數（shù）控編程

    高速加工的數控編程不（bú）同於普通加工的數控編程。在高速（sù）加（jiā）工（gōng）中，由於進給速度（dù）和加工速度（dù）很快（kuài），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（gōng）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向的突然改（gǎi）變也是非常重要的（de），因為進給方向（xiàng）的突（tū）然（rán）變化不僅會（huì）使切削速度降低，而且還有可能產生“爬行”現象，這（zhè）會降低加工表麵質量，甚至還會產生過切或殘留、刀具（jù）損壞（huài）乃至主軸損壞的現象，特別是在（zài）三維輪廊加工過程中，將（jiāng）複雜型麵或拐角部分單獨（dú）加工會比用（yòng）“之”字形加工法、直（zhí）線法或（huò）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（sù）加工時，建議刀具緩慢（màn）切入工件，同時盡（jìn）量避免（miǎn）刀具切出後又重新切入工件，因此，從一（yī）個切削（xuē）層緩慢地進入另一個切削層比切出後再（zài）突（tū）然進（jìn）入要好（hǎo），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、進給量和切削線速度的一（yī）致性，當遇（yù）到某處切削深度有可能增（zēng）加時，應降低進（jìn）給速度，因為負載的變化會引起刀具的偏斜，從而（ér）降低加工（gōng）精度、表麵（miàn）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些複雜部分進行預處理，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徑刀（dāo）具而留下的“加工殘餘”而導致切削負載的突（tū）然加大。目前（qián）一些CAM軟件具有“加工殘餘分（fèn）析”的功能，這一（yī）功能使得（dé）CAM係統準確地知道每次切削後加工殘餘的位置所（suǒ）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（yòu）是至關重要（yào）的。

總之，刀具路徑越簡單越（yuè）好，這樣，加工過程更有可能達到最大進給速（sù）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（sù）。在“之（zhī）”字形切削路徑中，用“弧線（xiàn）”(或類似弧形線段)來（lái）連接相鄰的兩個直（zhí）線段，將有利於減（jiǎn）少加/減（jiǎn）速程序的頻繁調用和轉（zhuǎn）換次數。

在高（gāo）速加工中，無論從加工精度還是從加工安（ān）全性來說，CAM係統（tǒng）的自動過切(殘餘)保持功（gōng）能（néng）是必不可少的。因為過切(殘留（liú）)對工（gōng）件的（de）損壞是不可修（xiū）複的。而它對刀具的破壞亦是災難性（xìng）的，這就要求被（bèi）加工幾何表麵建（jiàn）立一個（gè）精確而（ér）連續的數字模型以及有一（yī）個高效的刀具路徑生成算法來（lái）保證加（jiā）工輪廓的完整性。其次，CAM係統對刀（dāo）具路徑的驗證能（néng）力亦是非常重要的，這一（yī）方麵可以允許程序員在把加工代（dài）碼送到車（chē）間之前驗證程序編製的正確（què）性，另一方麵（miàn）還可以對程序進行優化，根據不同加工路（lù）徑自動地調節進給（gěi）速度以始終保持最大安全進給速度（dù）。