高速cnc加工中心配置及要求

高速cnc加工中心與普通（tōng）加工中心對比（bǐ）區別還是很多的，比（bǐ）如說（shuō）主軸、刀庫、刀（dāo）具、數控係（xì）統等等（děng），主要在於主軸轉速和切削進給。一台標準的高（gāo）速cnc加工中（zhōng）心（xīn）必（bì）須達到標（biāo）準的高速cnc加工中心要求。

一（yī）、高速cnc加工中心（xīn）對主軸的要求

高速（sù）加工中心的高速（sù）主軸應具有精密度高、剛（gāng）性好、運行平穩和熱變形小等特點。加工中（zhōng）心比較普及的主軸有這麽（me）幾種形式（shì）：皮帶式、齒輪式、直結式和電（diàn）主軸。高速cnc加工中心可以使（shǐ）用直結式主軸和電主軸，其餘的主軸基本上（shàng）達不到高速cnc加工中心的基本（běn）轉速要求。高速cnc加（jiā）工中心主軸轉速最低不能低於（yú）10000rpm，這麽高（gāo）的轉速基（jī）本上隻有直結（jié）式主軸和電主軸才（cái）能達到。

直結式主軸最大轉速沒電主軸高，在國（guó）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（shì）非常（cháng）簡單的事，但是我們都知道，主（zhǔ）軸轉（zhuǎn）速（sù）越高（gāo），切削力度越不足（zú），所以直結（jié）式（shì）主軸的切（qiē）削力（lì）遠比電主軸更好。

二、高（gāo）速cnc加工中心切（qiē）削進給

數控機床（chuáng）中，可以說提高機床切（qiē）削進給就相當於提升加工效率。高速cnc加工中心（xīn）更是如此，高速（sù）cnc加工中心切削進給一般在20-40m/min，當（dāng）然（rán）切（qiē）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加工中心切削進給就超過了40m/min。

直線（xiàn）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（jiā）工精度都有全方位的提（tí）高。直線電機的驅動方式為非接觸的直接驅動方（fāng）式，移動部件少，無扭曲變（biàn）形問題，采用這（zhè）種技術，機床製（zhì）造達（dá）到了（le）傳統滾珠絲杆所（suǒ）無法達到的水平。直線電機具有高加速度和（hé）減速特（tè）性，加（jiā）速度可達2g，為傳統（tǒng）驅動裝置的（de）10－20倍，進給速度是傳統的4－5倍。

三、高速cnc加工中（zhōng）心數控係（xì）統

高速cnc加（jiā）工（gōng）中心的數控係統比一般的加工（gōng）中心數控係（xì）統要（yào）求要更高一些。高速cnc加工中心的（de）數控係（xì）統（tǒng）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（sù）cnc加工（gōng）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（xì）統非常之強，是普通（tōng）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（jù）的（de）類型（xíng），而是高速（sù）cnc加工中心的刀具材質。高速cnc加工中心常用的刀具材質有聚晶金剛（gāng）石、立方氮化硼、硬質含塗層刀具。好的刀具可（kě）以使切削速度向更高的高（gāo）度發展。

要對刀具結（jié）構進行動（dòng）平衡（héng），特別刀柄外伸較長的刀具必須進行動平衡，以防止高速引起離心力使抗（kàng）彎強度和斷裂韌性都（dōu）較低的刀（dāo）柄或刀片發生 斷裂，對高速cnc加（jiā）工中心和操（cāo）作者帶來危險。刀柄係統選擇也會（huì）影響自動換刀的（de）重複精（jīng）度和刀具切削剛（gāng）性。目（mù）前刀柄係統一般選擇7:24錐度的單麵夾緊刀柄係統。

五、高速加工的數控編（biān）程

    高速（sù）加工的數控編程不（bú）同於普通（tōng）加工的數控編程。在高速加工中，由於進給速度和加工速度很快，編程員必須能夠預見到切削刀具（jù）是怎樣切入工件中去的。加工時除了使用小（xiǎo）的進給量（liàng）和淺的切削（xuē）深度外，編製NC代碼時盡量避免加工方向的突然改變也（yě）是非常重要的，因為進給方向的突然變化不僅會使切削速度（dù）降低，而且還有可能產生“爬行”現象（xiàng），這會降低加工表（biǎo）麵質量，甚至還會產生過切或殘留、刀具損壞乃至主軸損壞的現象，特別是在三維輪廊加工過（guò）程（chéng）中，將複雜型麵或拐角（jiǎo）部分單獨加工會比用“之”字形加工法、直線（xiàn）法或其他一些通用加工方法來一次加（jiā）工出所有麵更有利一些。

高速加工時，建議（yì）刀具緩慢切入工件，同時盡（jìn）量避免刀（dāo）具切出後又重新切入工件（jiàn），因此，從一個切削層緩慢地進（jìn）入另（lìng）一個切削層比切出後再突然進入要好（hǎo），其次，盡可能地保（bǎo）持一（yī）個穩定（dìng）的切削參數，包括保持切削厚度、進給量和切削線速度的一（yī）致性，當遇到某處切削深度有可（kě）能增加時（shí），應（yīng）降低進給速度，因為負載的變化會引起刀具的偏斜，從（cóng）而降（jiàng）低加工精度、表麵質量和（hé）縮短刀具壽命。

故在很多（duō）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（jiā）工小直徑刀具不（bú）會因為前道工序使用的較大直徑（jìng）刀具而留下的“加工殘餘”而導致切削負載的突然加大。目前一些CAM軟件具有“加（jiā）工（gōng）殘餘分析”的功能，這一功能使得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（jù）負載不變（biàn）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（zǒng）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給速度，而不必由（yóu）於密集的數據點簇和加（jiā）工方向的（de）突然改變而減速。在“之（zhī）”字形切削路徑中，用“弧線”(或類似弧形線段)來連接相鄰的兩個直線段，將有利（lì）於減少加/減速程序的（de）頻繁調用和轉換次數。

在高速加工中，無論從（cóng）加工（gōng）精度還（hái）是從加工安全（quán）性來說，CAM係統的自動過切(殘餘)保持功能是必不可少的。因為過切(殘留)對工件的損（sǔn）壞是不可修複（fù）的（de）。而它（tā）對刀具的破（pò）壞亦是災難性的，這就要求被加工幾（jǐ）何表麵建立（lì）一個精確而連續的數字模型以（yǐ）及有一個高效的刀具路徑生成算法（fǎ）來保證加（jiā）工輪廓的（de）完整（zhěng）性。其次，CAM係統對刀具路徑的（de）驗證能力亦是非常重（chóng）要的，這一方麵可以允（yǔn）許程序員在把加工代碼送到車間（jiān）之前驗證（zhèng）程序編製的正確性，另一方麵還（hái）可以（yǐ）對程序進行優化，根據不同加工路徑（jìng）自動地調節（jiē）進給速度以（yǐ）始終（zhōng）保持最大安全進給（gěi）速（sù）度。