​高（gāo）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（bǐ）區別還是很多的，比如說主軸（zhóu）、刀庫、刀具（jù）、數控係統等等（děng），主要在於主軸轉（zhuǎn）速和切削進給。一台標準的高（gāo）速cnc加工中心必須達到標準的高（gāo）速cnc加工中心要求（qiú）。

一、高速cnc加工中心對主軸的要（yào）求

高速加工中心的高速主軸應具有精密度高、剛性好、運行平穩和熱變形小等特點。加工（gōng）中心比較普及的主軸有這麽幾種形式：皮帶式、齒（chǐ）輪式、直（zhí）結式和電主軸。高速cnc加工中心可以（yǐ）使用直結式主軸和電主軸（zhóu），其餘的主軸基本（běn）上達不到高（gāo）速cnc加工中心的（de）基（jī）本轉（zhuǎn）速要求。高速cnc加工中心主軸轉速最（zuì）低不能低於10000rpm，這麽高的轉速基本上隻有直（zhí）結式主軸和電主（zhǔ）軸才能達到。

直（zhí）結式主軸最大轉速沒電主軸高，在國外，有的高速（sù）cnc加工中心（xīn）廠家已經研發出超高速cnc加工中心，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（yuè）高，切削力度越不足，所以直結（jié）式主軸的切削力遠比電主軸更好。

二、高速cnc加（jiā）工中心切削進給

數控機床中（zhōng），可以（yǐ）說提高機床切削進給就（jiù）相當於提升加工效率。高速cnc加工中心更是如此，高（gāo）速（sù）cnc加工中心切削進給一般在20-40m/min，當然切削進（jìn）給更快的（de）也（yě）不是沒有，山東海特數（shù）控的幾款高速cnc加工中心（xīn）切（qiē）削進（jìn）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都有全方位的提高。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，無扭曲變形問題，采用（yòng）這種技術，機床（chuáng）製造達到了傳統滾珠絲杆所無法（fǎ）達到的水平。直線電機具有高加（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（bèi），進給速度是傳統的4－5倍。

三（sān）、高速cnc加（jiā）工中心數控係統

高速cnc加工中心的（de）數控係（xì）統比一般的加工中心數控係統要求要更高一些。高速（sù）cnc加工中心（xīn）的數控係統必須有更快的數據（jù）處理能力和更高的功能化特性（xìng）。而四軸或五軸的高（gāo）速cnc加工中心更是對（duì）如（rú）此。優先（xiān）選擇32位或（huò）64為處理器（qì）的數控係統，這兩種數控係統非（fēi）常之強，是普通的數控係統無法媲美的。

四、高速cnc加工（gōng）中心刀具

高（gāo）速cnc加工中心（xīn）刀具並不是說刀具的類（lèi）型，而是高速cnc加工中（zhōng）心的刀具材（cái）質。高速cnc加工中心常用的刀具材（cái）質有聚晶金剛石、立方氮化硼、硬（yìng）質含塗層（céng）刀具。好（hǎo）的刀具可（kě）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，特別刀柄外伸較長的刀具必須（xū）進行動平衡，以防止高速引起離心力使抗彎強度和（hé）斷裂韌性都較低的刀柄或（huò）刀片發生 斷（duàn）裂，對高（gāo）速cnc加工中心和操作者帶來危險。刀柄係統選擇也會（huì）影響自動換刀的重（chóng）複精度和刀具切削剛性。目前刀（dāo）柄係統一般選擇7:24錐度的（de）單麵（miàn）夾緊刀柄（bǐng）係統。

五、高速加工的數控編程

    高速加工的數控編程不同於普通加工（gōng）的數控編程。在高速加工中，由於進給速度和加工速度很（hěn）快，編程員必須（xū）能夠預見到切削刀具是怎樣切入工（gōng）件中去的。加工時除了使用小的進給量和淺的切削深度外，編（biān）製NC代碼時盡量避免加工方向的突然改變也是非（fēi）常重要的，因為進給方向的（de）突然變化不僅（jǐn）會使切削速度降低（dī），而且還有可能產生“爬行”現象，這（zhè）會降（jiàng）低加工表麵質量，甚至還會（huì）產生（shēng）過切或殘留（liú）、刀具損壞乃至主軸（zhóu）損壞的現象（xiàng），特別是在三維輪廊加工過程中（zhōng），將複雜（zá）型麵或拐角部分單獨加工會比用“之”字形加工法、直線法（fǎ）或其他一些通用加工方法來一次加工出所有麵更有（yǒu）利一些。

高速加工時，建議（yì）刀具緩（huǎn）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，從一個切削層緩慢地進入另一個（gè）切削層比切出後（hòu）再突然進入要好，其次，盡可能（néng）地保持一個穩定的切削（xuē）參（cān）數，包括保持切削厚度、進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，應降低進給速度，因為負載的變化會引起刀具的偏斜，從而降低加工精（jīng）度、表麵質量和縮短刀具壽命。

故在很多情（qíng）況下，有必要對工作輪廊的某些複（fù）雜部分進行（háng）預處理，以使高速運行的精加工（gōng）小直徑刀具不會因為前道工序使用的較大直徑刀具而留下（xià）的“加（jiā）工殘餘”而導（dǎo）致切削負載（zǎi）的突然加大。目前一些CAM軟件具有“加工殘餘（yú）分析”的功能，這（zhè）一功能使得CAM係統準確（què）地（dì）知道每次切削後加工殘餘的位置所在，這是保持刀具負載不（bú）變的關鍵，而這（zhè）一關鍵對高速加工（gōng）的成功實現又是至（zhì）關重要（yào）的。

總之，刀具路徑越簡單越好，這樣，加（jiā）工過程更有可能達到最大進給速度（dù），而不必由於密集的數（shù）據點簇和加工方向的突然改變而減速。在“之”字形切削（xuē）路徑中，用“弧線”(或類似弧形線段)來連接相鄰的兩個直線段，將有利於減少加/減速程序的頻繁調用和轉（zhuǎn）換次數。

在高速加工中，無論從加工精度還是從加工安（ān）全性來說，CAM係統的自動過（guò）切(殘餘（yú）)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（de）破壞亦是災難性的，這就要求（qiú）被加工幾何（hé）表麵建（jiàn）立一個精確而連續的數字模型以及有一個高效的（de）刀具路徑生成算法來保證加工輪廓的完整性。其次，CAM係統對刀具路徑的驗證（zhèng）能力亦是非（fēi）常重要的，這一方麵可以允許程序員在把加工代碼送到車間之（zhī）前驗證程序編製的正確性，另一方麵還可以對程序（xù）進行優化，根（gēn）據不同加工（gōng）路（lù）徑自動（dòng）地調節進給速度以始終保持最大安全進給速度。