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（xīn）對比區別還是很多的，比如說主軸、刀庫、刀具、數控係統等（děng）等（děng），主要在於主軸轉速和切削（xuē）進給。一台標準的（de）高速cnc加工中心必須（xū）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（sù）加工中心（xīn）的高速主軸應具有精密度高、剛性（xìng）好、運行（háng）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幾種形式：皮帶式、齒輪式、直結式和電主軸。高速cnc加工中心可以使用（yòng）直結式主軸和電主軸，其餘的主軸基本上達不（bú）到高速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（diàn）主軸才能達到（dào）。

直結式主軸（zhóu）最大轉速沒（méi）電主軸高，在國外，有的高速cnc加工中心廠家已（yǐ）經研發出超高速cnc加工（gōng）中心，那種加工中心主軸轉速破十萬是（shì）非常簡單的事，但是我們都知道，主軸轉速（sù）越高（gāo），切削力度越不足，所以直結（jié）式（shì）主軸的切（qiē）削力遠比電主軸更好。

二、高速cnc加工中心（xīn）切削進給

數控機床中，可（kě）以說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（xīn）更是如此，高速cnc加工中心切（qiē）削進給一般在20-40m/min，當然切削進給更快的也不是沒有，山東海特數控的幾款高速cnc加工中心切削進給就超過了（le）40m/min。

直線電機的成熟使用讓高速cnc加工中心（xīn）有（yǒu）了質的飛躍，在加工效率和加工精度都有全方位的提高。直（zhí）線電機（jī）的驅動（dòng）方式為非接觸的直接驅動方式，移動部件少，無扭曲變形問題，采用這種技術，機床製造達到了傳統滾珠絲（sī）杆所無法達到的（de）水平。直線（xiàn）電（diàn）機具有（yǒu）高加速度和減速（sù）特性，加速度可達2g，為傳統驅動裝置的10－20倍，進給（gěi）速度是（shì）傳統的4－5倍。

三、高速cnc加工中心數控係統

高（gāo）速cnc加工中心的數控係統比一（yī）般的加工中心數控（kòng）係統要求要更高一些。高速cnc加工中心的數控係統必須（xū）有更快（kuài）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cnc加（jiā）工中心更是對如此。優先選擇32位或（huò）64為處理器的數控係統，這兩種（zhǒng）數控（kòng）係統非常（cháng）之強，是（shì）普通的數控係統（tǒng）無法媲美的。

四、高速cnc加工中（zhōng）心刀具

高速cnc加工中心（xīn）刀具並不是說刀具（jù）的（de）類型，而是高速cnc加工中心的刀具材質。高速（sù）cnc加工中心常用（yòng）的刀具材質有聚晶金剛石、立方氮化硼（péng）、硬質含塗層刀具。好的（de）刀具可以使切削速度（dù）向更高的高度發展。

要（yào）對刀具結構進行動平衡，特別刀柄外伸較長的刀（dāo）具必須（xū）進行動平衡，以防止高（gāo）速引起離（lí）心力使抗彎強度和斷裂（liè）韌性都（dōu）較低的刀柄或（huò）刀片發生 斷裂，對高速cnc加工中（zhōng）心（xīn）和操作者帶（dài）來危險。刀柄（bǐng）係統（tǒng）選擇也會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（wǔ）、高（gāo）速加工（gōng）的（de）數控編程

    高速加工（gōng）的數控（kòng）編程不同於普通加工的數控編（biān）程。在高（gāo）速加（jiā）工中（zhōng），由於進給速度和（hé）加工速度很快，編程員必須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（yòng）小的進給（gěi）量（liàng）和淺的切削深度（dù）外，編製（zhì）NC代碼時盡量避免加工方向的突然改（gǎi）變也是非常重要的，因為進給方向的突然變化不僅會（huì）使切削速度降（jiàng）低，而（ér）且還有可能產生（shēng）“爬行”現象，這會降低加工表麵質量，甚（shèn）至還會產生過（guò）切（qiē）或殘留、刀具損壞（huài）乃至主軸損壞的現象，特別是在（zài）三維輪廊加（jiā）工過程（chéng）中，將複雜型麵或拐角部分單獨加工會比用“之”字（zì）形加工法、直線法或其他一些通用加工（gōng）方法來一次加工（gōng）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（shí）盡量避免刀具切出後又重新切入工（gōng）件，因此，從（cóng）一個切削層緩慢地進入另一個切削層（céng）比切出後再突（tū）然進入要好，其次，盡可能地保持（chí）一個穩定的切削參數，包括保持切削厚度、進（jìn）給量和切削線速度（dù）的一致性，當遇到某處（chù）切削深度有可（kě）能增（zēng）加時，應（yīng）降低進給速度，因為負載的變化會引起刀具（jù）的（de）偏斜，從（cóng）而降低加工精度（dù）、表麵質（zhì）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些複雜部分進行預處理，以使（shǐ）高速運行的精加（jiā）工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“加工殘（cán）餘分析”的功能，這（zhè）一功能使得CAM係統準確地知道每次切削後加工（gōng）殘餘的（de）位置所在（zài），這是保持刀具負載不變的關鍵，而（ér）這一關鍵對（duì）高速加工的成功實現又（yòu）是至關重要的。

總之，刀具路徑越簡單越好（hǎo），這樣，加工過程更有可能達到最大（dà）進給速度，而（ér）不必由於密集的數據點簇和加工方向的突（tū）然（rán）改變而減速。在“之（zhī）”字形切削路徑中，用“弧線”(或類（lèi）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（sù）程序的（de）頻繁調用和轉換（huàn）次數。

在高速加工中，無論從加工精度還是從加工安全性來說，CAM係統的自動過切(殘餘)保持（chí）功能是必不可少的。因為過切(殘留)對工件的損壞（huài）是不可修複（fù）的。而它對刀具的破壞亦是災難性的（de），這就要求被加工幾何表麵建立一個精確而連續的數字模型以及（jí）有一個高效的刀具路徑生成算法來保證加工輪廓的完（wán）整性。其次，CAM係統對（duì）刀具路徑的驗證能力（lì）亦是非常重要（yào）的，這一方麵可以允許程序員在把加工代碼送到車間之前驗證程序編製的正確性，另一方麵（miàn）還可以對（duì）程序進行優化，根據不同加工路徑自動地調節進（jìn）給速度以始終保持最大安全進給速度。