高速cnc加工中（zhōng）心配置及要求

高速cnc加工中心與普通加工中心對比區別還是很多的，比如說主軸、刀庫、刀具（jù）、數控係統等等，主要在於主軸轉速和切削進給。一台標（biāo）準的高速（sù）cnc加工中（zhōng）心必須達到標準的高速cnc加工中（zhōng）心要求。

一、高速cnc加工中心（xīn）對主軸的要求

高速加工中心的高（gāo）速主軸應具有精密度高（gāo）、剛性好（hǎo）、運（yùn）行平穩（wěn）和熱變形小等特點。加工中心比較普及（jí）的主軸有這麽幾種（zhǒng）形式：皮帶式、齒輪（lún）式、直結式和電主軸。高速cnc加（jiā）工中心可以使用直結式主軸和電主軸，其餘的主軸基本上達不到（dào）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（dī）不能低於10000rpm，這麽高的轉（zhuǎn）速基本上隻有直結式（shì）主軸和電主軸才能達到（dào）。

直結式主軸最（zuì）大轉速沒電主軸高，在國（guó）外，有的高速cnc加工中心廠（chǎng）家已（yǐ）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（de）事，但是我們都知道，主軸轉（zhuǎn）速越高，切削力度（dù）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（zhōng），可以說（shuō）提高機床切削進給就相當於（yú）提升加（jiā）工效率。高速cnc加工中（zhōng）心（xīn）更是如此，高速cnc加工中心切削（xuē）進給一般在20-40m/min，當然切削進給更快的也不是（shì）沒有，山（shān）東海特數控的幾款高（gāo）速cnc加工中心（xīn）切削進給就超過了40m/min。

直線電機的成熟使用讓高速cnc加工中心有了質的飛躍，在加工效率和加工精度都有全方位的（de）提高。直線電機的驅動方式（shì）為非接觸的（de）直接驅動（dòng）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）杆所無法達到的水平。直線電機具有高加速度和（hé）減速特性，加速度可達2g，為傳（chuán）統驅動裝置的10－20倍，進給速度是傳統的（de）4－5倍。

三、高速cnc加工中心數（shù）控係統

高（gāo）速cnc加工中心的數控係統比一般（bān）的加工中心（xīn）數（shù）控係統要求要更高一些（xiē）。高速cnc加工中心的數控係統必須有更快的數據處理能力和更高的功能化特性。而四軸或五軸的高速cnc加（jiā）工中心（xīn）更是（shì）對如此。優先選擇32位或64為（wéi）處理器的（de）數（shù）控係統，這兩種數控係統非常之強（qiáng），是普通的數控係統無（wú）法（fǎ）媲美的。

四、高速cnc加工中心刀具

高（gāo）速cnc加工中心刀（dāo）具並不（bú）是說刀（dāo）具的類型，而是高速cnc加工中心的刀（dāo）具材質。高速cnc加工中心（xīn）常用的刀具材質有聚晶金剛石、立方氮化硼（péng）、硬質含塗層（céng）刀具。好的（de）刀具可以使切削速度向（xiàng）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進行動平衡，以防止高速引起離心力使抗（kàng）彎強度和斷裂韌性都較低的刀柄（bǐng）或刀（dāo）片發生 斷裂，對高速cnc加工（gōng）中心和操作者帶來危險。刀柄係統選擇也會影響自動換刀的重複精度和刀具切削剛性。目（mù）前刀柄係統一般選擇（zé）7:24錐度的單麵夾緊刀柄係統。

五、高速加工的數控編程（chéng）

    高速加工（gōng）的數控編程不同於普通加工（gōng）的數控編程。在（zài）高速加（jiā）工（gōng）中，由於進給速度和加工速度很快，編（biān）程員必須能夠預見到切削刀（dāo）具是（shì）怎樣切入工件中去的。加工時除了使用小的進給量和淺的切削（xuē）深度外，編製NC代碼時盡量避免加工方向的（de）突然改變也是非常重要的（de），因為進給方向的突然變化不僅（jǐn）會使切削速度降低，而且還（hái）有可能產（chǎn）生“爬行”現象（xiàng），這會降低加工表麵質量（liàng），甚至還（hái）會產生過切或殘留、刀具損（sǔn）壞乃至主軸損（sǔn）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（jiǎo）部分單獨加工會比用“之”字形加工法、直（zhí）線法或其他一些通用加工方法來一（yī）次加工出所有麵（miàn）更有利一些。

高速加工時，建議刀具緩慢切入工件，同（tóng）時盡（jìn）量避（bì）免（miǎn）刀具切出後又（yòu）重新切（qiē）入工件，因此，從一個切削層緩慢地進入（rù）另（lìng）一個切削層比切出後（hòu）再突然進入要好，其次，盡可能地保持一個穩（wěn）定的（de）切削參數，包括保持切削厚度、進給（gěi）量和切削線速度的一（yī）致性，當遇到某處切削（xuē）深度有（yǒu）可能增加時，應（yīng）降低（dī）進給速度（dù），因為負載的變化會引起刀具的偏斜，從而降低（dī）加（jiā）工精度、表麵（miàn）質量和縮短刀具壽（shòu）命。

故在很多情況下，有必要對（duì）工作（zuò）輪廊的某些複（fù）雜部分進行預處理，以使高速運行的精加工小直徑刀具（jù）不會因為（wéi）前道工序使用（yòng）的較大直徑刀具而留下的“加工殘餘”而導致切削負載（zǎi）的突然加大。目（mù）前一些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（gōng）實現又（yòu）是（shì）至關重要的。

總之，刀具路徑越簡單越好，這樣，加工過程更有可能達到最（zuì）大進給速（sù）度（dù），而（ér）不必由於密集（jí）的（de）數據點簇和加工方向的突（tū）然改變而減（jiǎn）速。在（zài）“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（xù）的頻繁調用和（hé）轉換次數。

在（zài）高速加工中（zhōng），無論從加工精度還是從加工安全性來說（shuō），CAM係統的自動過切（qiē）(殘餘)保持功能是必不可少的。因為過切(殘（cán）留)對工件的損壞是不可（kě）修複的。而它對刀具的破（pò）壞亦是災難性的，這（zhè）就要求被（bèi）加工幾何表麵建立（lì）一（yī）個精確而連續（xù）的數字模型以（yǐ）及有一個高效的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能力亦是非常重要（yào）的，這一（yī）方麵可以（yǐ）允許程序員在把加工（gōng）代碼送到車間（jiān）之前（qián）驗證程序編製的正確性，另一方麵還可以對程序進行優化，根（gēn）據不（bú）同加工路徑自動地調節（jiē）進給速（sù）度以始終保持最大安全進給速度。