​高速cnc加工中心配置及要求

高速cnc加工中心（xīn）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、數控係統等等，主要在於主軸轉速和切削進給。一台標準的高速cnc加工中心必須達到標準的高速cnc加工中（zhōng）心要求。

一、高速cnc加工（gōng）中心對主軸的要求

高速（sù）加工中心的高速主軸（zhóu）應具有（yǒu）精密度（dù）高、剛性好、運行平穩和熱變（biàn）形小（xiǎo）等特（tè）點。加工中心比較普及（jí）的主軸（zhóu）有這麽幾種形式：皮帶式、齒輪式、直結式和（hé）電（diàn）主軸。高速cnc加工中心可以（yǐ）使用直結式主軸（zhóu）和電主軸，其餘的主軸基本上達不到高速cnc加工中心的基本轉速要（yào）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（jī）本上隻有直結式主軸和電主軸才能達到。

直結式（shì）主軸最大（dà）轉速沒電主軸高，在國外，有的高速cnc加（jiā）工中（zhōng）心廠家已（yǐ）經研發出超高速cnc加（jiā）工中（zhōng）心，那種加工（gōng）中心（xīn）主軸轉速破十萬是非常簡單的事，但是我們都知（zhī）道（dào），主軸轉速越高，切削力度越不足，所以直結式（shì）主（zhǔ）軸的切削力遠（yuǎn）比電主軸更好。

二、高（gāo）速（sù）cnc加（jiā）工中心切削進給（gěi）

數控機床中（zhōng），可以（yǐ）說提高機床切削（xuē）進給就（jiù）相當於提（tí）升加工效率。高速cnc加工中心更是如此，高速cnc加工中心（xīn）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（yǒu），山（shān）東海特數控的幾款高速cnc加工中心切削（xuē）進給就超過了40m/min。

直線電（diàn）機的成熟使（shǐ）用（yòng）讓高速cnc加工中心有了質的飛躍，在加工效率和加（jiā）工精度都有全方位的（de）提高。直線電機的驅動方式為非接觸的直（zhí）接驅動方式，移動部件少，無扭曲變形問題，采用（yòng）這種技術，機床製造達（dá）到了傳統滾珠絲杆所無（wú）法達（dá）到的水平。直線（xiàn）電機具有高加速（sù）度和減速特性，加速度（dù）可達2g，為傳（chuán）統驅動裝（zhuāng）置的10－20倍，進（jìn）給速度是傳統的（de）4－5倍。

三、高速cnc加工中心數控係統

高速cnc加工中心的數控係統比一般的加工中心數控（kòng）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（shù）據處理能力和更高（gāo）的功能化特性。而四軸（zhóu）或五軸的高速cnc加工中（zhōng）心更是對（duì）如此。優先選擇32位或64為處理（lǐ）器的數控係統，這兩（liǎng）種數控係統非常之強，是（shì）普通的數控（kòng）係統無（wú）法媲美（měi）的。

四、高速cnc加工中心刀具

高速（sù）cnc加工（gōng）中心刀（dāo）具並不是說刀具的類型，而（ér）是高速cnc加工中心（xīn）的刀具（jù）材質。高速cnc加工中心常用的刀具材質（zhì）有聚晶金剛（gāng）石、立方氮化硼、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。

要對刀具結構進（jìn）行動平衡，特別刀柄外伸較長的刀具（jù）必（bì）須進行動平衡，以防止高速引起離心力使抗彎強度和斷裂（liè）韌性都較低的刀柄或刀片發生 斷裂，對高速cnc加工中心和操作者帶來危險（xiǎn）。刀柄係（xì）統選擇也（yě）會影響（xiǎng）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（jiá）緊刀柄係統。

五、高速加工的數控編程

    高速加工的數控編程不同於（yú）普通加工的數（shù）控（kòng）編程。在高速加工中，由於進給速度和加工速度很快，編程員必須能夠預見到切削刀具是怎（zěn）樣切（qiē）入（rù）工件中去的。加工時除了使用（yòng）小（xiǎo）的進給量和（hé）淺的切削深度外，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度降低，而且還有（yǒu）可（kě）能產生“爬行”現（xiàn）象，這會降低加工表麵（miàn）質量，甚（shèn）至還會產（chǎn）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（guò）程中（zhōng），將複雜型麵或拐角部分單獨（dú）加工會（huì）比用“之（zhī）”字形加工法（fǎ）、直線法或其他一些通用加工方法（fǎ）來（lái）一（yī）次加工出所有麵更有利一些。

高速加工（gōng）時，建議刀具（jù）緩慢切入（rù）工件，同時盡量避免刀具切出後又重新切入工件，因此，從一個切（qiē）削層（céng）緩慢地進入另一個切削層（céng）比切出後再突然進入要好，其次，盡可能地保持一個穩定的（de）切削參數，包括保持切削厚度、進給（gěi）量和切削線（xiàn）速（sù）度的一致性，當遇到某（mǒu）處切削（xuē）深度有可能增加時，應（yīng）降低進（jìn）給速度，因為負（fù）載的變化會引（yǐn）起刀具的偏斜，從而降低加工精度、表麵質量和縮短刀具壽命。

故在很多情況下，有必要對工作輪（lún）廊的某些複雜部分進行預處理，以（yǐ）使高速運行的精加工小（xiǎo）直徑刀（dāo）具不會因為前道工序使用的較大直徑刀具而留下（xià）的“加工殘餘”而導致（zhì）切削負載的突然加大。目（mù）前一些CAM軟件具有“加工殘餘分（fèn）析”的功能，這一功能使得CAM係統準（zhǔn）確地知道每次切削後加工殘餘的位置所在，這是保持刀具負載不變的（de）關鍵，而這一關鍵（jiàn）對高速加工的（de）成功實（shí）現又是至關重要的。

總（zǒng）之，刀具路徑越簡單越好，這樣，加工過程更有可能達到（dào）最大進給（gěi）速度，而不必由於密集的數據點簇（cù）和（hé）加工方向的突然改變而（ér）減速。在“之”字形切削路徑中，用“弧線”(或類似弧形（xíng）線段)來連接相鄰的兩個直線段，將有利於減少（shǎo）加/減速程序的頻繁調用和轉換次（cì）數。

在高速加工（gōng）中，無論從加工精度（dù）還是從加工安全性來說，CAM係統的自動過切(殘（cán）餘)保持功能是必不可少的。因為過切(殘留)對（duì）工件的損壞是（shì）不可修複的（de）。而它對刀具的破壞亦是災難性的，這就要求（qiú）被加工幾何表麵建立一個精確而連續的數字模型以及有一（yī）個高效的刀（dāo）具路徑生成算法來保證加工輪廓的完整性。其次，CAM係統對（duì）刀具路徑的驗證能力亦是（shì）非常重要的，這（zhè）一方麵可以允許程序員（yuán）在把加工代（dài）碼送到車間之前驗證程序編製的正確性，另一方麵還可以對程序進行優化，根據不同加工路徑自動地調（diào）節（jiē）進給速度（dù）以始終保持最大安全進給速度。