高速cnc加工中心配置（zhì）及要求

高速cnc加（jiā）工中心與普通（tōng）加工中心對比區別還是很多的，比如說主軸、刀庫、刀具、數控係統等等，主要在（zài）於主軸轉速和（hé）切削進給。一台標準的高速cnc加工中心（xīn）必須達到標準的高速cnc加（jiā）工中心要求（qiú）。

一、高（gāo）速cnc加工中心對主（zhǔ）軸的要求

高速加工中心的高速主軸應具（jù）有（yǒu）精密度高、剛性好、運行平穩（wěn）和熱變形小等特點（diǎn）。加工中心比較普及的主軸（zhóu）有（yǒu）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（kě）以使用直結式（shì）主軸和電主軸，其餘的主軸基本上（shàng）達不到（dào）高速cnc加（jiā）工中心的（de）基本轉速要求（qiú）。高速cnc加工中心主軸轉速最低不能（néng）低於10000rpm，這麽高的轉速基本上隻有直結式（shì）主軸和電主軸才能達到。

直結式主軸最大轉速沒電主軸高，在國外，有的高速（sù）cnc加工中心廠家已（yǐ）經研發出超高（gāo）速cnc加工中心，那種加工中心主軸轉速（sù）破十萬是非常簡單的事，但（dàn）是（shì）我們都（dōu）知道，主軸轉速越高，切削力度（dù）越不足，所以直結（jié）式主軸的切削力遠比（bǐ）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（jī）床切（qiē）削進給就相當於提升加工效（xiào）率。高速cnc加工中心更是如此，高速cnc加工中心切削進給一（yī）般在20-40m/min，當然切削進給更快的（de）也不是沒有，山東海特數控的幾款高速cnc加（jiā）工中心切削進給就超過了40m/min。

直（zhí）線電機的成熟使用讓高速cnc加工中（zhōng）心有了質的飛躍，在加工效率和加工精（jīng）度都有全方位的提高（gāo）。直（zhí）線電機的驅動（dòng）方式為非接觸的直接驅動方式，移動部件少，無扭曲（qǔ）變形問題，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水平。直線電機具有高加速度和減速特性，加速度可達2g，為傳統驅動裝置的10－20倍，進給速（sù）度是傳統的（de）4－5倍。

三、高（gāo）速cnc加工（gōng）中心數控係統

高速（sù）cnc加（jiā）工中（zhōng）心的數控係統比一般（bān）的加工中心數控係統要求要更高一些。高（gāo）速cnc加工中心的數控（kòng）係（xì）統必須有更（gèng）快的（de）數據處理能（néng）力和更高（gāo）的功能化特（tè）性。而四軸或五軸的高速cnc加工（gōng）中心更是對如此。優先選擇32位或64為處理器的數控係統，這兩種數控（kòng）係統非常之強（qiáng），是普通的數控（kòng）係統無法媲美的。

四、高速cnc加工中心刀具

高速（sù）cnc加（jiā）工中心刀具並不是說刀具的類型，而是（shì）高速cnc加工中心的刀具（jù）材（cái）質。高（gāo）速cnc加（jiā）工中心常用的刀具材質有聚晶金剛石、立（lì）方氮化硼、硬質含塗層刀具。好的刀具可以使切削速度向更高的高度發展。

要（yào）對刀具結構進行動平衡，特別刀（dāo）柄外伸較長的刀（dāo）具必（bì）須進行（háng）動平衡，以防止高速引起離心力使抗彎強度（dù）和斷裂韌性都較低的刀柄或刀（dāo）片發生 斷裂，對高速cnc加工中（zhōng）心和操作者帶來危險。刀柄係統選擇也（yě）會影響自動換（huàn）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（zhuī）度的單麵夾緊刀柄（bǐng）係統。

五、高速加工的數（shù）控編程

    高速加工（gōng）的數控編程不同（tóng）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（dù）很（hěn）快，編程員必須能夠預見到切削刀具是怎樣切入工件中去（qù）的。加工時除了使用小的進給量和淺的切（qiē）削深度外，編製NC代碼時盡（jìn）量避免加工（gōng）方向（xiàng）的突然改變也是非常（cháng）重要的，因為進給方（fāng）向的突（tū）然變化（huà）不僅會使切（qiē）削速（sù）度降低，而且還有可能產生“爬行”現象，這會降低加工表（biǎo）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（guǎi）角部分單（dān）獨加工會比（bǐ）用“之”字形加工法、直線法或其他一些通用加工方法來一次加工出所有麵更有利一些。

高速加工時（shí），建議刀具緩慢切入工件（jiàn），同時盡量避免刀具切出後又（yòu）重新切入工件，因此，從一個切削層緩慢（màn）地（dì）進入另一個切削層比切出後再突（tū）然進入要好，其次，盡可能地保持一個穩定的切削參（cān）數，包括保（bǎo）持切削厚（hòu）度、進給量和切削線速度的一致性，當（dāng）遇到某處切削深度有可（kě）能增加時，應降低進給速度，因為負載的變化會引起（qǐ）刀具的偏斜，從而降低加工精度、表麵質量和縮短刀具壽命。

故在很多情況（kuàng）下，有（yǒu）必要對工（gōng）作輪廊的某些複雜部分進行預處理，以使高速運行的精加工小直徑刀具不會因為前（qián）道工序使用的較大直徑刀具而留下的（de）“加工殘餘”而導致切削負載的突然加大。目前（qián）一些CAM軟件具有“加工殘餘分析”的功能，這一功能使得CAM係統準確地知道每次切削後加工（gōng）殘餘的位置所在，這是保持刀（dāo）具負載不變的關鍵，而這一關鍵對高速加工的成功實現又是至關重要的。

總之，刀具路徑越簡單越（yuè）好，這樣，加工過程更（gèng）有可能達到最大進給速度，而不必由於密集（jí）的數據點簇和加工方（fāng）向的突然改變而減速。在“之”字形切削路徑中，用“弧線（xiàn）”(或類似弧形線（xiàn）段)來連接相鄰的兩個直線（xiàn）段（duàn），將有利於減（jiǎn）少加/減速程序的頻繁調用（yòng）和轉換次數。

在（zài）高速加工中（zhōng），無論從加工精度還是從加工（gōng）安全性來說，CAM係統的自動過切(殘餘)保持功能（néng）是必不可少的。因為過切(殘留)對（duì）工件（jiàn）的損壞是不可修複的。而它對刀具的破壞（huài）亦是災難性的（de），這就要求被加（jiā）工幾何表麵建立一個精確而連（lián）續的數字模型以（yǐ）及有一個高效的刀具路徑（jìng）生成算（suàn）法來保證加工輪廓的完整性。其次，CAM係統（tǒng）對刀具路徑的驗證能力亦是（shì）非常重要的，這一方麵可以允許程序員在把加工代碼（mǎ）送（sòng）到車間之前驗證程序編製的正確性，另一方麵還（hái）可（kě）以對程序進行優化，根據不同加工路徑自動地調節（jiē）進給速度（dù）以始（shǐ）終保持最大安全進給速度。