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（bǐ）區別還是很多的，比如說主（zhǔ）軸、刀庫、刀具、數控係統等等，主（zhǔ）要在於主軸轉速和切削（xuē）進給。一台（tái）標準（zhǔn）的高（gāo）速cnc加工中心必須達到（dào）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

高速加工中心的高速主軸應具有精密度高、剛性好、運（yùn）行平穩和熱變形小等特點。加（jiā）工中心（xīn）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（gōng）中心（xīn）可以使用直結式主軸和電主軸，其餘的主軸（zhóu）基（jī）本上達不到高速cnc加工中心的基本轉速要求。高速cnc加工（gōng）中心主（zhǔ）軸（zhóu）轉速最低不能低（dī）於10000rpm，這麽高的轉速（sù）基本（běn）上隻（zhī）有直結式主軸和電主（zhǔ）軸才能（néng）達到（dào）。

直結式主軸最大轉速沒電主軸高，在（zài）國外，有的高速cnc加工中心廠家已經（jīng）研發出超高速cnc加（jiā）工中心，那種（zhǒng）加工中心主軸轉速破十萬（wàn）是非（fēi）常簡單的事，但是我們都知道，主（zhǔ）軸（zhóu）轉速（sù）越高，切削力度越不足，所以直結式主軸的切削力遠比電主軸更好。

二（èr）、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加工中心更是如此，高速cnc加工中心切削進給一般（bān）在20-40m/min，當然（rán）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40m/min。

直線電機的成熟使用讓高速cnc加工中心（xīn）有了質（zhì）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（zhū）絲杆所無法達（dá）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（gěi）速（sù）度是傳統（tǒng）的4－5倍。

三、高速cnc加（jiā）工中心（xīn）數控係統

高速cnc加工中心的數控係統比（bǐ）一般的加工中心數控係統要求要更（gèng）高一些。高速cnc加工（gōng）中心的數控係統必（bì）須有更快的數據處理能力和更高的功能化特性。而四軸或五軸的（de）高速cnc加工中心更是對如此。優（yōu）先選擇32位或64為處理器的數控係（xì）統，這兩種數控（kòng）係（xì）統非常（cháng）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

高速cnc加工中心刀具並不是說刀具的類型，而是高速（sù）cnc加工中心的刀（dāo）具（jù）材質（zhì）。高（gāo）速cnc加（jiā）工中心常用的刀具材質有聚晶金剛石、立方氮化硼、硬質含塗（tú）層（céng）刀具（jù）。好的刀（dāo）具可以使切削速度向更高的高度發展（zhǎn）。

要對刀具結構進行動平衡，特別刀（dāo）柄外伸（shēn）較長的刀具必須進行動平衡，以防止高速引起離心力使（shǐ）抗彎強度和斷裂韌性都較低的刀（dāo）柄或刀片發生 斷裂，對高（gāo）速cnc加工中心和操作者帶來危險。刀柄係統選擇（zé）也會影響自動（dòng）換刀的重複精度和刀具切削剛性。目前（qián）刀柄係統一般選擇7:24錐（zhuī）度的單麵夾緊刀柄係統。

五、高速（sù）加工的數控編程

    高速加工的數控編程不同於（yú）普通加工的數控（kòng）編（biān）程。在高速（sù）加工中，由於進給速度（dù）和加工速度很快，編程員必須能夠預見到切（qiē）削刀具是怎樣切入工件（jiàn）中去的。加工（gōng）時（shí）除了使用小的進給量和淺的切削深（shēn）度外，編製（zhì）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（yīn）為進給方向（xiàng）的突然變化不僅會使切削速度降（jiàng）低，而且還有可（kě）能產生“爬行（háng）”現象，這會降低加（jiā）工表麵質量，甚至還會產生過切或（huò）殘留、刀具損壞乃至主軸損壞（huài）的現象，特別是在三維輪廊加工過程中，將複雜型麵或拐角部分（fèn）單獨加工會比用“之”字形加工法、直線法或其他一些通用加工方法來一次加工出所（suǒ）有麵更有利一些。

高速加（jiā）工時，建（jiàn）議刀具緩慢切入工件，同時盡量避免刀具切出（chū）後又重新切入工（gōng）件，因此，從一個切削層緩慢地進入另一個切削層比切（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（bǎo）持切削厚度、進給（gěi）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（jiā）時（shí），應降低進給速度，因為負載的變化會引（yǐn）起刀具的偏斜，從而降低加工精度、表（biǎo）麵質量（liàng）和（hé）縮短刀具壽命。

故在很多情況下，有必要（yào）對工作（zuò）輪廊的某（mǒu）些複雜部（bù）分進行預處理，以（yǐ）使高速運行的精加（jiā）工（gōng）小直（zhí）徑刀具不會因為前道工（gōng）序使用的較大直徑刀具而留（liú）下的“加工殘餘”而導致切削（xuē）負載的突然加大。目前一些CAM軟件具（jù）有“加工殘餘分析”的功能，這一功能使得CAM係統準確（què）地知道每次（cì）切削後加工（gōng）殘餘的位置所在，這是保持刀具負載不（bú）變的關鍵，而這一關鍵對高（gāo）速加工的成功實現又是至關重要的。

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

在高速加工中，無論從加工精度（dù）還是從加（jiā）工安全性來說，CAM係統的自動過切(殘餘（yú）)保持功能是必不可（kě）少的。因為過切(殘留)對（duì）工件的損壞是不可修複的。而它對刀具的破壞（huài）亦是災難性的，這就要求被加工幾何表麵（miàn）建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（jìng）生成算法來（lái）保證加工輪（lún）廓的完（wán）整性。其次，CAM係統對刀具路徑的驗證能力亦是非（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前驗證程序編製（zhì）的正確性（xìng），另一（yī）方麵還可以對（duì）程序進行優化，根據不同加工路徑自動地調節進給（gěi）速（sù）度（dù）以始終保持最（zuì）大安全進給速（sù）度。