高速（sù）cnc加工中心配置及（jí）要求

高速cnc加工（gōng）中心（xīn）與普通加工中心對（duì）比區別還是很多的，比如說主軸、刀庫、刀具、數控係統等等，主要在（zài）於主軸轉速和切削進（jìn）給。一台（tái）標準的高速（sù）cnc加工中心必須達到標準的高（gāo）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（jiā）工中心的高速主軸應具有精密度高、剛性好、運行平穩和熱變形（xíng）小（xiǎo）等特點。加工中心比較普及的主（zhǔ）軸有這（zhè）麽幾種形式：皮帶式、齒輪（lún）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（diàn）主（zhǔ）軸，其餘的主軸基本上達不（bú）到高速cnc加（jiā）工中心的基本轉速要求。高（gāo）速cnc加工中心主（zhǔ）軸轉速最低不能低於10000rpm，這麽高的轉速基本（běn）上隻有直結（jié）式主軸和電主軸才能達到。

直結式主軸最（zuì）大轉速沒（méi）電主（zhǔ）軸高，在國外，有的（de）高速cnc加工（gōng）中心廠家已經研發出超高（gāo）速cnc加工中心，那種加工中（zhōng）心主軸轉（zhuǎn）速破十萬是（shì）非常簡單的（de）事，但是我們都知道，主軸轉速越高，切削力度越不足，所以直結式主軸的切削力遠比電（diàn）主軸更好。

二、高速cnc加工中心切削進給

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。高速（sù）cnc加工中心更是如此，高速cnc加工中心切削進給一般在（zài）20-40m/min，當然切削進給更快（kuài）的也不是沒有（yǒu），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。

直線電機的成熟使（shǐ）用讓高速cnc加工中心有了質的飛躍，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（dòng）方式為非接觸（chù）的（de）直接驅（qū）動方式，移動部件少，無（wú）扭曲變形（xíng）問題，采用這種技術，機床製（zhì）造達到了傳統滾珠絲杆所無法達到的水平。直線（xiàn）電機具有高加速度和減速特性，加速（sù）度（dù）可達2g，為傳統驅動（dòng）裝置的10－20倍，進給速（sù）度是傳統的4－5倍。

三、高速cnc加工中心數控係統

高速（sù）cnc加工中心的數控係統比一般的加工中心數（shù）控（kòng）係統要求要更高（gāo）一（yī）些（xiē）。高速cnc加工中心的數控係統必須有更快的數（shù）據處理能力和（hé）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（rú）此。優先選擇32位或64為（wéi）處理器的（de）數控係（xì）統，這兩種數控係統非（fēi）常之強，是普通的數控係統（tǒng）無法媲美的。

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，而是高速cnc加（jiā）工中心的刀（dāo）具材質。高速（sù）cnc加工中心常用的（de）刀具材質有（yǒu）聚晶金剛石、立方氮化硼、硬質含塗層刀具。好的刀具可以使切削速度（dù）向更高的高度發展。

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（xū）進行動平衡，以防止高速引起離心力使抗（kàng）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（sù）cnc加工中心（xīn）和操作者帶來（lái）危險。刀柄係統選擇也（yě）會影響自動換刀的重複精度和刀具切削剛性。目前刀柄（bǐng）係統一般選擇7:24錐度的單麵夾緊刀柄係統。

五（wǔ）、高速加工的數控編程

    高速加工的數控編程不同於普（pǔ）通加工的數控編程。在高速加（jiā）工中，由於進給速度和加（jiā）工速度很快，編程員必須能夠預見到切削刀具是怎樣切入（rù）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（wài），編製NC代碼時盡量避免加工方向的突然改變也是非常重要的，因（yīn）為進（jìn）給方（fāng）向的突然變化不僅會使切削速度降（jiàng）低，而（ér）且還有可能產生“爬行（háng）”現象，這會降低（dī）加工表麵質量，甚至還會產生過（guò）切（qiē）或殘留、刀具損（sǔn）壞乃至主軸損壞的現象，特別是在三維輪廊加（jiā）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、直線法或其他（tā）一些通（tōng）用加工方法來一次加工出所（suǒ）有麵更有利一些。

高速（sù）加工（gōng）時，建議刀具緩慢（màn）切入工件，同時盡量避免刀具切出（chū）後又重新（xīn）切入工件，因此，從一個（gè）切削層緩慢地進入另（lìng）一個切削層（céng）比切出後再突然進入要好，其次，盡可能地（dì）保持（chí）一個穩定的切削參數，包括保持切削厚度、進（jìn）給（gěi）量和切削線速度的一致性，當遇到某處切削深度有可能增加時，應降低進給速度，因為負載的變化會引起刀（dāo）具的偏斜，從而降低加工精度、表麵質量和縮短刀具壽（shòu）命。

故在很多情況下，有必要對工作輪廊的某些複雜部（bù）分進（jìn）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（dà）直（zhí）徑刀具而留下的“加（jiā）工殘餘”而導致切削負載的突然加大。目前（qián）一些CAM軟件具有“加工殘餘分析”的功能，這（zhè）一功能使得CAM係統準確地知道每次（cì）切（qiē）削後（hòu）加工殘餘的（de）位置所在，這是保（bǎo）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，刀具路徑越簡（jiǎn）單越好，這樣，加工過（guò）程更有可能達到最大進（jìn）給速度，而不必由於密集的數據點簇和加工方向的（de）突然改變而減速。在“之”字形切削路徑中，用“弧線”(或類似（sì）弧形線段)來連接相鄰的兩個直線段，將有利於減（jiǎn）少加（jiā）/減速程序的頻繁調用（yòng）和轉換次（cì）數。

在高速加工中，無論（lùn）從加工（gōng）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（qiē）(殘留（liú）)對工件的損壞是不可（kě）修複的。而它對刀（dāo）具的破壞亦是災難（nán）性的，這就要（yào）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一個（gè）高效的刀具路徑生成算法來保證（zhèng）加工輪廓的完整性。其次（cì），CAM係統對刀具（jù）路徑的驗證能力亦是非常重要的，這一方麵可以允許程（chéng）序員在把加工代碼送到車間之前驗證程序編製的（de）正確性，另（lìng）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保持最大安全進給速度。