高速cnc加工中心配置（zhì）及要求

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

一、高速（sù）cnc加工中心對主軸（zhóu）的要求

高速加工中心的高（gāo）速主軸應具有精密度高、剛性好、運行平穩和（hé）熱變形小（xiǎo）等特點。加工中心比較普及的主軸有這麽（me）幾（jǐ）種（zhǒng）形式：皮帶式、齒輪式、直結式和電主軸。高速cnc加工（gōng）中心可以使用（yòng）直結式主軸和電主軸，其餘的主軸基本上達不到（dào）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於10000rpm，這麽高的轉速基本上隻有直結式主軸和電主軸（zhóu）才能達到。

直結式主軸最大轉速沒電主軸高（gāo），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，那種加工中心主軸轉（zhuǎn）速破十萬是非常（cháng）簡單的事（shì），但是我們都知道，主軸轉速（sù）越高，切削力度越不（bú）足，所以直結式主軸的切削力遠比電主軸更好。

二（èr）、高速cnc加工中心切削進給

數控機床中，可以說（shuō）提高機床切削進給就相當於提升加工效率。高速cnc加工中心更是如此，高速cnc加工中（zhōng）心切削（xuē）進給一般在（zài）20-40m/min，當然切削進給更快的也不是沒有，山東（dōng）海特數控的幾款高速cnc加工中心（xīn）切（qiē）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（de）飛躍，在加工（gōng）效率和加工精度都有全方位的提高。直線（xiàn）電機的驅動方式為非接觸的直接驅（qū）動方式，移動部件少，無扭曲變形問題（tí），采（cǎi）用這種技術，機床製造達到了傳統滾珠絲杆所無法（fǎ）達到的（de）水平。直線電機具有高（gāo）加（jiā）速度和減速特性，加速度可達2g，為傳統驅動裝置的10－20倍，進給速度是傳（chuán）統的4－5倍。

三、高速cnc加工中心數控係統

高速cnc加工中心的數控係統比一般的加工中心數控係統要求要（yào）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（lǐ）能力和更高的功能化特性。而四（sì）軸或五軸的高（gāo）速cnc加（jiā）工中心更是對如此。優先選擇32位或64為（wéi）處理器的數控係統，這兩種數控係統非常之強，是普通的數（shù）控（kòng）係統無法媲美的。

四、高速cnc加工中（zhōng）心刀具

高速（sù）cnc加工中心刀具並不是說刀具的類型，而是高速（sù）cnc加工中心的（de）刀具材質。高速cnc加工中（zhōng）心常用的刀具材質有聚晶金（jīn）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向更高的高度發（fā）展。

要對（duì）刀具結構進行動平衡，特別刀柄外伸較長的（de）刀具（jù）必須進行動平衡，以防止高速引起離心力（lì）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加工中心和操作者帶來危險。刀（dāo）柄係統（tǒng）選擇也會（huì）影響自動換刀的重複精度和刀具切削剛性。目前刀柄係統一般選擇7:24錐度的單麵夾緊刀柄係統。

五、高速加工的數（shù）控編程

    高速（sù）加工的數控（kòng）編程不同於普（pǔ）通加工的（de）數控（kòng）編程。在（zài）高速加工中，由於（yú）進給速度和加（jiā）工速度很快，編程（chéng）員必須能夠預見到切削刀具是怎樣（yàng）切入工件（jiàn）中去的。加工時除了使用小的進給（gěi）量和淺的切削（xuē）深（shēn）度外，編製NC代碼（mǎ）時盡量避免加工（gōng）方向的突然改變也是非常重要的，因為進給方向的突然變化不僅會（huì）使切削速（sù）度降（jiàng）低，而且還有可能產生“爬行”現象，這會降低（dī）加（jiā）工表麵質量，甚至還會產生過切或殘留、刀具損（sǔn）壞乃至主軸損壞的現象（xiàng），特別是在三維輪廊加（jiā）工過程中，將（jiāng）複雜型麵或（huò）拐角部分單獨加工會比用“之”字形加工（gōng）法、直線法或其他一些通用加工方法來一次加工出所有（yǒu）麵更有利一些。

高速（sù）加工時，建議刀（dāo）具緩慢切入工件，同時盡量避免刀具切出後又重新切入工件，因此，從一個切削（xuē）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，包（bāo）括（kuò）保（bǎo）持切削（xuē）厚度、進（jìn）給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（gěi）速度，因為負載的變化會引（yǐn）起刀具的偏斜，從而降低加工精度、表麵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（mǒu）些複雜部分進行預處理，以使高速運行（háng）的精加工小直徑刀具不會因為（wéi）前道工序使用（yòng）的較大直徑刀（dāo）具而留下的“加工殘餘”而導致切削負載的（de）突然加大。目前一些CAM軟件（jiàn）具（jù）有（yǒu）“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（jiā）工殘（cán）餘的位置所在，這是保持刀具負載不變的關（guān）鍵，而這一關鍵對高速加（jiā）工的成功實現又是至（zhì）關重要的。

總之，刀具路徑越簡單越好，這樣（yàng），加工過程（chéng）更有可能達到最大進給速度，而不必由（yóu）於密集的數據點簇和加工方（fāng）向的突然改變而減速。在“之”字（zì）形切削路徑中，用“弧線”(或類似弧（hú）形線段)來連接相鄰的兩個直（zhí）線段（duàn），將有利於（yú）減少加/減速程序的頻繁調用和轉換（huàn）次（cì）數。

在高速加工中，無論從加（jiā）工精度還是從加（jiā）工（gōng）安全性來（lái）說，CAM係統的（de）自動過切(殘餘)保持功能是必不可少的。因為過切(殘留)對工（gōng）件的損壞（huài）是不（bú）可修複（fù）的。而它對刀具的破（pò）壞亦是災難性的，這就（jiù）要求被加（jiā）工幾何表麵建立一個精確而連續的數字模型以及有一個高效的刀具路徑（jìng）生成算法來保證加工輪廓的完整（zhěng）性。其次（cì），CAM係統對刀（dāo）具路徑的驗證能力亦是非常重要的，這一方麵可以（yǐ）允（yǔn）許程序員在（zài）把加工代碼送到車間之前驗證程（chéng）序（xù）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保持最大安（ān）全進給速度。