高速cnc加工中心配置及要求

高速cnc加工中心與（yǔ）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（xì）統等等，主要在於主（zhǔ）軸轉速和切削（xuē）進給。一台標準的高（gāo）速cnc加工（gōng）中心必須達到標準的（de）高速cnc加工中心要（yào）求。

一、高速cnc加工中心對主軸的要求

高（gāo）速加工中心的高速主軸應具有（yǒu）精密度高、剛性好（hǎo）、運行平穩和熱變形小等特（tè）點。加（jiā）工中心比較普及的主軸（zhóu）有這麽幾種形式：皮帶（dài）式、齒輪（lún）式、直結式和電（diàn）主軸。高速（sù）cnc加工（gōng）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高速cnc加工中心的基本轉速要求。高（gāo）速cnc加工中心主軸轉速最低不能（néng）低於10000rpm，這（zhè）麽（me）高的轉速基本上隻有（yǒu）直結式主軸和（hé）電主軸才能（néng）達到。

直結式主軸最大轉速沒電主軸高，在國外（wài），有的高速cnc加工（gōng）中心廠家已（yǐ）經（jīng）研發出超高速cnc加工中（zhōng）心，那種（zhǒng）加工中心主軸轉速破十萬是非（fēi）常簡單的事，但是我們都知道，主軸轉速越高，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（èr）、高速cnc加工中心切削進給

數控（kòng）機床（chuáng）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（gāo）速cnc加工中心切削進（jìn）給（gěi）一般在（zài）20-40m/min，當然切削進給更快的也（yě）不（bú）是沒有，山東海特數控的幾款高速cnc加工中心切削進（jìn）給就超過了40m/min。

直線電機的成（chéng）熟使用讓高速cnc加工中心有了質的（de）飛躍，在加工（gōng）效（xiào）率（lǜ）和加工精度都有（yǒu）全方位的提高。直（zhí）線電機（jī）的驅動方式（shì）為非接觸（chù）的直接驅（qū）動（dòng）方（fāng）式，移（yí）動部件少，無扭（niǔ）曲變形問題，采用這種技（jì）術，機床製造達到了傳統滾珠絲杆所無法達到（dào）的水（shuǐ）平（píng）。直線電機具有高加速度和減速特性，加速度（dù）可達（dá）2g，為傳統驅動裝置的10－20倍，進給速（sù）度是傳統的4－5倍。

三、高速cnc加工中心數控係統

高速（sù）cnc加工（gōng）中心的數控（kòng）係統（tǒng）比一般的加工（gōng）中心數控係（xì）統要（yào）求要更高一些。高速cnc加工（gōng）中心的數控係統必須有（yǒu）更快的數據處理能力和更高（gāo）的功能化特性。而四軸或五軸的高速cnc加工中心更是（shì）對如此。優先選擇32位或64為處（chù）理器的數控係（xì）統，這兩種數控係統非常之（zhī）強，是普（pǔ）通（tōng）的數控係統無法媲美的。

四、高速cnc加工中心刀具

高速cnc加工中心刀具（jù）並不是說刀具的類型，而是高速cnc加工中心的刀具材質。高速cnc加工中心常用的刀具材質有聚晶金剛石、立方氮化硼、硬質含塗層刀具。好的（de）刀具可以使切削速度向更高的高（gāo）度發展。

要對刀具結構進行動平衡，特別刀柄外伸較（jiào）長的刀具必須進行動平衡，以防止高速引起離心力使抗彎強度和斷裂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（dài）來危險。刀柄係統（tǒng）選擇也會影響（xiǎng）自動（dòng）換刀的重複（fù）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（dān）麵夾緊刀柄係統。

五、高速加工的數（shù）控編（biān）程

    高速加工（gōng）的（de）數控編（biān）程不同於普通加工的數控編程（chéng）。在高速（sù）加工中，由於進給速度（dù）和（hé）加工速度很快，編程員必須能夠預見到切削（xuē）刀具是怎樣（yàng）切入工件中去的。加工時除了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（de），因為進給方向的突然變化不僅會使切削（xuē）速度降低，而且還有可能產生“爬行”現（xiàn）象，這會（huì）降低加工表麵質量，甚至還會產生過切或殘留、刀具（jù）損壞乃至主軸損壞的現象，特別是在三維輪廊（láng）加工過程中，將複雜型麵或拐角（jiǎo）部分單獨加（jiā）工會比（bǐ）用“之”字形加工法、直線法或（huò）其他一（yī）些通用加工方法來一次加工（gōng）出所有麵更有利一（yī）些。

高速加工時，建（jiàn）議刀具緩慢切入工件，同時盡量避免刀具切出（chū）後又重新切入工件，因此，從（cóng）一個切削層緩慢地進入另一個切削層比切出後再（zài）突然進（jìn）入要好，其次（cì），盡可（kě）能地保持一個穩定的切削參數，包括保持（chí）切削厚度、進給量和切削線速度的一致性，當遇（yù）到某處切削（xuē）深度有可能增（zēng）加時，應降低進（jìn）給速度，因為負載的變化（huà）會引起刀具的（de）偏斜，從而降低加工精（jīng）度、表麵質量和縮短刀具壽命。

故在很多情況下，有必（bì）要對工作輪廊的某些複雜部分進行預（yù）處理，以使高速（sù）運行的精加工小直徑刀具不會因為前道（dào）工序使用的較大直徑刀具而留下的“加工殘餘（yú）”而（ér）導致切削負載的突然加大。目前一些CAM軟件具有“加工殘餘分析”的功能，這一功能使得（dé）CAM係統準確地知（zhī）道每次切削後加工殘餘的位置所在，這（zhè）是保持刀具負載不變的關（guān）鍵，而這一關鍵對（duì）高速加工（gōng）的成功實現又是至關重要的。

總（zǒng）之，刀具路徑越簡單越好，這樣（yàng），加工過程（chéng）更有可能達到最大進給速度（dù），而不必由（yóu）於密集的數據點簇（cù）和加（jiā）工方（fāng）向的（de）突然改變而減速。在“之（zhī）”字形切削（xuē）路徑中，用“弧線”(或類似（sì）弧形（xíng）線段)來連接相鄰的（de）兩個直線段，將有利（lì）於減少加/減速程序的（de）頻繁調用和轉換（huàn）次數。

在高速加工中，無論從加工（gōng）精度還是（shì）從加工安全性（xìng）來說，CAM係統（tǒng）的自動過切(殘餘)保持（chí）功能是必不可少的。因為（wéi）過切（qiē）(殘留)對工件的損壞是（shì）不可（kě）修複的。而它對（duì）刀具的破壞亦是災難性的，這就（jiù）要求被加工幾何表麵（miàn）建立一個精確而連續的數字模型（xíng）以及有一個高效的刀具路徑生成算法來保證（zhèng）加工輪（lún）廓的完整性。其次，CAM係統對刀具路徑的驗證（zhèng）能力（lì）亦是非常重（chóng）要的（de），這一方麵可（kě）以允許程序（xù）員在把加工代碼送到車間之前驗證程（chéng）序編製（zhì）的正確性，另一方麵還可以對程序進行優化，根據不同（tóng）加工路徑自動地調（diào）節（jiē）進給速度以（yǐ）始終保持最大安全進給（gěi）速度。