​高速cnc加工中心配置及要求

高速cnc加工中（zhōng）心與普通加工（gōng）中心對比區（qū）別還是很（hěn）多的，比如說主軸、刀（dāo）庫、刀具、數控係統等等，主要在於主軸轉（zhuǎn）速和切削進給。一台標準的（de）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（yào）求

高速（sù）加工中（zhōng）心的（de）高速主軸應具有精密度高、剛性好、運行平穩（wěn）和熱變形小等特（tè）點。加工中心比（bǐ）較普及的主軸有這麽幾種形式：皮帶式、齒輪式（shì）、直結式和電主（zhǔ）軸。高速cnc加工中心可以使用直結式主軸和（hé）電主軸，其餘的主軸基本上達不到高速cnc加工中心的基本轉速要求。高速cnc加（jiā）工（gōng）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（jié）式主軸和（hé）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（shì）非常簡單的事，但是我們都知道，主軸轉速越高（gāo），切削力（lì）度越不足，所以直結式主軸的切削力遠比電主軸更好。

二、高速cnc加工中心切削進給

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加工中（zhōng）心更是如此，高速cnc加工中心切（qiē）削進給一般在（zài）20-40m/min，當然切（qiē）削（xuē）進給更快（kuài）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40m/min。

直線（xiàn）電機的成熟使用讓高速cnc加（jiā）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為非接觸的直（zhí）接驅（qū）動方式，移動部件少，無扭曲變（biàn）形問題，采用這種技術，機床製造達到了傳統滾珠絲杆所無法達到的（de）水平。直線電機具（jù）有高加（jiā）速度和減速特（tè）性，加速度可達2g，為傳統驅動裝置的10－20倍，進給速度是傳統的4－5倍。

三、高速cnc加工中心數（shù）控係（xì）統

高速cnc加工中心的數控係統比一般的加工中心數控係統要（yào）求要更高一些。高速cnc加工中心的數（shù）控係統必須有更快的數據處理能力和更高的功（gōng）能化特性。而四軸或五軸的高（gāo）速cnc加工中心更是對（duì）如此。優（yōu）先選擇（zé）32位或64為處（chù）理（lǐ）器的數控係統，這兩（liǎng）種數控（kòng）係統非常之強，是普（pǔ）通的數控係統（tǒng）無法媲（pì）美的。

四（sì）、高速cnc加工中心刀具

高速cnc加工中心刀具並不是說刀具的類型，而是高速cnc加工中心（xīn）的（de）刀具材質。高速cnc加（jiā）工中心常用的刀具材質有聚晶金剛石、立方氮（dàn）化（huà）硼、硬質含塗層刀具。好的刀具可以使切削速（sù）度向更高的高（gāo）度發展。

要（yào）對刀具結構（gòu）進行動平衡，特別刀柄外伸較長的（de）刀具必須進行動平衡，以防止高速引起離（lí）心力使抗彎強度和斷裂韌性都較低的刀柄或刀片發生 斷（duàn）裂，對高速cnc加工（gōng）中心和操作者帶來危（wēi）險。刀柄係統選（xuǎn）擇（zé）也（yě）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、高速加工的數控編程

    高速加工的（de）數控編程不同於普通加工的數控編程。在高速加工中，由於（yú）進給速度和加工速度很（hěn）快，編程員必須能夠預見到切削（xuē）刀具是怎樣切入（rù）工件中去的（de）。加（jiā）工時除了（le）使用小的進給量和淺的切削深（shēn）度外，編製NC代碼時盡量避免加工方向的突然改變也是非常重要的，因為進給方向的突然變化不僅會使切削速（sù）度降低，而且還有可（kě）能產生“爬行”現象，這會（huì）降低加工表麵質量，甚至還會產生（shēng）過切（qiē）或殘（cán）留、刀具損（sǔn）壞乃至主軸損壞的現（xiàn）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（xíng）加工法、直線法或其他一些通用加工方法（fǎ）來一次（cì）加（jiā）工出所（suǒ）有（yǒu）麵更有利一些。

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（bǐ）切（qiē）出後再突然進入要好，其次，盡可能地保持一個穩定的切削參數，包括保持切削厚度、進給量和切削線（xiàn）速度（dù）的一致性，當遇到（dào）某處切削深度有可能增加時，應降低進給速度（dù），因為負（fù）載的（de）變化會（huì）引起刀（dāo）具的偏斜，從（cóng）而降低加工精度、表麵質量和縮短刀具壽命。

故在（zài）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，以使高（gāo）速運行的精加工小直（zhí）徑刀（dāo）具不會因為前道工序使用的較大直徑刀具而留下的“加工（gōng）殘餘”而導致切削（xuē）負（fù）載的突然加大。目前一些CAM軟件具有“加工（gōng）殘餘分析”的功能，這一功能使得CAM係統準確地知道（dào）每次切削後加工殘餘的位（wèi）置所在，這是保持刀具負載不變的關鍵，而這一（yī）關鍵對（duì）高速加工的成功實現又是至關重要的。

總之，刀具路徑越（yuè）簡單越好，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和加工方向的突然改變而減速。在“之”字形切削路徑中，用“弧線”(或類似弧形線段)來連接相鄰的兩個直線（xiàn）段，將有利於減少加/減速程序的頻繁調用和轉換次數（shù）。

在高（gāo）速加工中，無論從加工精度還是從加（jiā）工（gōng）安全性來說，CAM係統的自動過切(殘餘)保持功能是必不可少的。因為（wéi）過切(殘留)對工件的損壞是不可修複的。而它對刀（dāo）具的破壞亦是災難性的，這就要求被加（jiā）工幾何（hé）表麵建立一（yī）個精確而連續的數字模型以及有一個高效的刀（dāo）具路（lù）徑生成算法來保證加工輪廓的完整性。其（qí）次，CAM係統對刀具路徑的驗證能力亦是非常重要的，這一方麵可以允許程序員在把加（jiā）工代碼送到車（chē）間之（zhī）前驗（yàn）證程序編製的正確性，另一方麵還可以對程序進行優化，根據不同（tóng）加工路徑自動（dòng）地調節進給速度（dù）以始終保持（chí）最大安全進給速度。