高速cnc加工中心配置及要求

高速cnc加工中心與普通加工中心對比區別還是很多（duō）的，比如說主軸、刀庫（kù）、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（jiā）工中心必須達到標（biāo）準的高（gāo）速cnc加工中心要求。

一、高速cnc加工中（zhōng）心（xīn）對主軸的要（yào）求

高速（sù）加（jiā）工中心的高速主（zhǔ）軸應具有精密度高、剛性好、運行平穩和熱變形小等特（tè）點（diǎn）。加工中心比較普及（jí）的主軸有這麽幾種形（xíng）式：皮帶（dài）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（hé）電主軸（zhóu），其餘的主軸基本上達不（bú）到高速cnc加工中心（xīn）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（zhè）麽高的轉（zhuǎn）速基本上隻有直結式主軸（zhóu）和電主軸才能達到。

直結式主軸最大轉速沒電主軸高，在國外，有的高速cnc加工（gōng）中心廠家已經研發出超高速cnc加工中（zhōng）心，那種加工中心主軸轉速破十萬是非常簡單的事，但是我們都（dōu）知道，主軸轉速越高，切削力度越不足，所以直（zhí）結式（shì）主軸的切削力遠比（bǐ）電主軸更好。

二、高速cnc加（jiā）工中心（xīn）切削進給（gěi）

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cnc加（jiā）工中心更是如此，高速cnc加工中心切削進給一般在20-40m/min，當然切削進給更快的也不是沒有，山東海特數控（kòng）的幾款高速（sù）cnc加（jiā）工（gōng）中心切削進給就（jiù）超過了40m/min。

直線電機的成熟使用讓高速cnc加工中心有了質的飛躍，在加工效率和加工精度（dù）都有（yǒu）全方位的提高。直線（xiàn）電機的（de）驅動（dòng）方（fāng）式為非接觸的（de）直（zhí）接驅動方（fāng）式，移動部件少，無扭曲變（biàn）形問題，采用這種技術，機床製造（zào）達（dá）到了傳統滾珠絲（sī）杆所無法（fǎ）達（dá）到的水平。直線電機具有高加速度和減速（sù）特性，加（jiā）速度可（kě）達2g，為傳（chuán）統驅動裝置的10－20倍，進（jìn）給速度是傳（chuán）統的4－5倍。

三、高速cnc加工（gōng）中心數控係統

高速cnc加工（gōng）中心的數控係統比一般的加工中心數控係統要求要更高（gāo）一些。高（gāo）速cnc加工中心的數控係統（tǒng）必須有更快的數據處理能力和更高的功能化特性。而（ér）四軸或五軸（zhóu）的（de）高速cnc加工中心更是對如此。優先（xiān）選擇32位或64為處理器的數（shù）控係統，這兩種（zhǒng）數控係統非常之強，是普（pǔ）通的數控係統無法媲美的。

四、高速cnc加工中心刀具

高速cnc加工中心刀具並不（bú）是說刀具的類型，而是高速cnc加工（gōng）中心（xīn）的刀具材質。高速cnc加工中（zhōng）心常用（yòng）的刀具材質有聚（jù）晶金剛石、立方氮化硼、硬質含塗層刀（dāo）具。好的刀具（jù）可以使切削（xuē）速度向更高（gāo）的高（gāo）度發展。

要對（duì）刀具結（jié）構進行動平衡，特別刀（dāo）柄外（wài）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彎強度和斷裂（liè）韌性都較（jiào）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自動換刀的重複精（jīng）度和刀具切削剛性。目前刀柄係統一般選擇7:24錐度（dù）的單麵夾緊刀柄係統。

五、高（gāo）速加工的數控編程

    高速加工的數控編程不同於普通加（jiā）工的數控編程。在高速加工中，由於進（jìn）給速度（dù）和加工速（sù）度很快，編（biān）程員必須能夠預見到切削刀具是怎樣切入工件中去（qù）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（liàng）避免加工方向的突然改變也是非常（cháng）重要的，因為進給方向的突然變化不僅會使切削速度降低，而（ér）且（qiě）還有可能產生“爬行（háng）”現象，這會降低加工表麵質量，甚至還會產生過切或殘留、刀具損（sǔn）壞乃至主軸損（sǔn）壞的現象（xiàng），特別是在（zài）三維輪廊加工過程中，將複雜型麵或拐角部分單（dān）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（chū）所有麵更有利一些。

高速加（jiā）工時，建議（yì）刀具緩慢（màn）切入（rù）工（gōng）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（bǎo）持一個穩定的切削參數，包括保持（chí）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能增加時，應降低進給速度，因為負載的變化（huà）會引起刀具的偏斜，從而降低（dī）加工精度、表麵質量和（hé）縮短刀具壽命（mìng）。

故在很（hěn）多情況（kuàng）下，有必要對工作輪廊的（de）某些複雜部分進行預處理，以使高速運行的（de）精（jīng）加工小直徑刀具不（bú）會因為（wéi）前道工序使用的較（jiào）大直徑刀具（jù）而留下的“加工殘餘”而導致切削負載（zǎi）的突然加大。目前一些CAM軟件具有“加工殘餘分析”的功能，這一功能（néng）使得CAM係統準確地（dì）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（zǎi）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（guān）重要的。

總之，刀具（jù）路徑越簡單越好，這樣，加工過程更有可能達到最（zuì）大進給速度（dù），而不必由於密（mì）集的數據點簇（cù）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（huò）類似弧形線段)來連接相鄰的（de）兩個直（zhí）線段（duàn），將有利於減少（shǎo）加/減速程序的頻（pín）繁調用和轉換次數。

在高速（sù）加工中，無論從加工精（jīng）度還是從加工安全性來說（shuō），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災難性的（de），這（zhè）就要求被加工幾何表麵建立一個精確而連續的數字（zì）模型以（yǐ）及有（yǒu）一個高（gāo）效的刀具路徑生成算法來保證加工輪廓的完整性。其次，CAM係統對刀具路（lù）徑的驗證能力亦（yì）是非常重要的，這一方麵可以允許程序員在把加工代碼送到（dào）車間之（zhī）前（qián）驗證程序編製的正（zhèng）確性，另一方麵還可以（yǐ）對程序進行優化，根據不同加工（gōng）路徑（jìng）自動地調節進給速度（dù）以（yǐ）始終保持最大（dà）安全進給速度。