高速cnc加工中（zhōng）心配置及要求

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

一、高速cnc加工中心對主軸的要求

高速加工中心的高（gāo）速主軸應具有精密度（dù）高、剛性好、運行平穩和熱變形小（xiǎo）等特（tè）點。加工中心比較普及（jí）的主軸有（yǒu）這麽幾種形式：皮帶式、齒（chǐ）輪（lún）式、直（zhí）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（de）主軸基本上達不到高速cnc加工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（me）高（gāo）的轉速基本上（shàng）隻有（yǒu）直結式（shì）主軸和電（diàn）主軸才能達到。

直結式主（zhǔ）軸最大（dà）轉速沒（méi）電主軸高，在國外，有的高速cnc加工中心廠家已經研發出超（chāo）高速cnc加工中心，那種加工中心（xīn）主軸轉速破十萬是非常簡（jiǎn）單的事，但是我們都（dōu）知道，主（zhǔ）軸轉速越高，切削力度越不足（zú），所以直結式主軸的切削力遠比電主（zhǔ）軸更好。

二、高速cnc加（jiā）工中心切削進給

數（shù）控機床中，可以說提高機床切削進給（gěi）就相當於提升加工效率。高速cnc加工中心更是如（rú）此（cǐ），高速（sù）cnc加工中心切削進給一般在（zài）20-40m/min，當（dāng）然切削（xuē）進給更快的也不是沒有，山東海特數控的幾款高速cnc加（jiā）工（gōng）中心切削進給就超過了40m/min。

直線電（diàn）機的成熟使用讓高速cnc加工中心（xīn）有了質的飛躍，在加工效率和加工精度都有全方位的提高。直線電機的驅動方式（shì）為非接觸的直接驅動方（fāng）式，移動部件少，無扭曲變形問題，采用（yòng）這（zhè）種技術，機床製造達到了傳統滾珠絲杆所無法達到的水平。直線電機具有高加速度和減速（sù）特性，加速度可達2g，為傳統驅動裝置（zhì）的10－20倍，進給速度是傳統的4－5倍。

三、高（gāo）速cnc加工（gōng）中（zhōng）心（xīn）數控（kòng）係統

高速（sù）cnc加工中心的數控係統（tǒng）比一（yī）般的加工中心數（shù）控係統要求要更高一些。高速cnc加工（gōng）中心的數控係統必須有更快的數據處理能力和更高的（de）功能化特性。而（ér）四軸或五軸的高（gāo）速cnc加工中心更是對（duì）如（rú）此。優（yōu）先選擇32位或64為處理器的數（shù）控（kòng）係統，這兩種數控係統非常之強，是普（pǔ）通的數控係統無法（fǎ）媲美的。

四、高速cnc加工中心刀具

高速（sù）cnc加工中心刀具（jù）並（bìng）不是說刀具的類（lèi）型，而是高速cnc加工中心的刀具材質。高速cnc加工中（zhōng）心常用的刀具材質有聚晶金剛石、立方氮化硼、硬質含塗層刀具（jù）。好的刀具可以使切削速度向更高的高度發展。

要對刀具結構進行動平衡，特別刀柄外伸較長（zhǎng）的刀具必須進行動平衡，以防止（zhǐ）高速引起離心力使抗彎（wān）強度和斷裂韌性都較低的（de）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。刀柄係統選擇也會影響（xiǎng）自動換刀的重複精度和刀具（jù）切削剛性。目前刀柄係統一般（bān）選擇7:24錐（zhuī）度的單麵（miàn）夾緊刀（dāo）柄係統。

五、高速加工的數控編程

    高速加工的數控編程不（bú）同於（yú）普通加工的（de）數控編程（chéng）。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是怎（zěn）樣切入工件（jiàn）中去的。加工時除了使用小的（de）進給量和（hé）淺的切削深度外，編製NC代碼時盡量避（bì）免（miǎn）加工方向（xiàng）的突然改變也是非常重要的，因為進給方向的突（tū）然變化不僅（jǐn）會使切削速（sù）度降低（dī），而且還有可能產生（shēng）“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、刀具損壞乃至主軸損壞的現象，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、直線法或其他一些通用加工方法來一（yī）次加工出所有麵更有利一些（xiē）。

高速加工時，建議刀具緩慢切入工件，同（tóng）時盡量避免刀具切出後（hòu）又重新切入工件，因此，從一個切削層（céng）緩慢地進入另一個切削層（céng）比切出後（hòu）再突然進（jìn）入要好，其（qí）次，盡可（kě）能地保持一個穩定的切削參數，包括保持切削厚（hòu）度、進給量和切削線速度的一致性，當遇（yù）到某處切削深度有可能（néng）增（zēng）加時，應降低進給速度，因為（wéi）負載的變化會引起刀具的（de）偏斜，從而降低加工精（jīng）度、表麵（miàn）質（zhì）量（liàng）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（zá）部分進行預處理，以使高速（sù）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具（jù）而留下的“加工殘餘”而導致切削（xuē）負載（zǎi）的突然加大。目前一些CAM軟件（jiàn）具有“加工殘餘（yú）分析”的（de）功能，這一功能使得（dé）CAM係統準確地（dì）知道每次切削後加工（gōng）殘餘的位置所在，這是保持刀具負載（zǎi）不變的關鍵，而這一關鍵對高速加工的成功實現又是（shì）至關（guān）重要的。

總之，刀具路徑越簡單（dān）越好，這樣，加工過程（chéng）更有可能達到最大進給速度，而不必由於密集的數據點簇（cù）和加工（gōng）方向（xiàng）的突然改變而減速。在“之”字形切削路徑中，用“弧線”(或類似弧形線段)來連接（jiē）相（xiàng）鄰的兩個直線段（duàn），將有利於減少加/減速程（chéng）序的頻繁（fán）調用和轉換次數。

在高（gāo）速加（jiā）工（gōng）中，無論從加工精（jīng）度還（hái）是從加（jiā）工安全性來說，CAM係統（tǒng）的自動過切(殘餘)保持功能是必不可少的。因為過切(殘留)對工件的損壞是不可修複的。而它對刀具的破壞亦是（shì）災難性的（de），這就要求被加工幾何表麵建立一個精（jīng）確（què）而連續的數字模（mó）型以及有（yǒu）一個高效（xiào）的刀具路徑生成算（suàn）法來保證（zhèng）加工輪廓的完整性。其次，CAM係統對刀具（jù）路徑（jìng）的驗證能力亦（yì）是非常（cháng）重（chóng）要的，這（zhè）一（yī）方麵（miàn）可以允（yǔn）許程序員在把加工代碼送到車間（jiān）之前驗證程序編製的正確（què）性，另一方麵還可以對程序進（jìn）行優化，根據不（bú）同加工路徑自動地調節進給速度以始終保持最（zuì）大安全進給速度。