​高速cnc加工中心配置及要求

高速（sù）cnc加工中心與普通加工（gōng）中心對比區別還是很多的，比如說主軸、刀庫、刀具、數控（kòng）係統等等，主要在於主軸轉速和切削進給。一台標準的（de）高速（sù）cnc加工中心必須達（dá）到標準的高速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（gāo）速主軸應具有精密度高（gāo）、剛性好、運行（háng）平（píng）穩和熱變形小等（děng）特點。加工中心比較普及的（de）主（zhǔ）軸有這麽幾種形式：皮帶式、齒輪式、直（zhí）結式和電主軸。高速cnc加工中心（xīn）可以使用直結式主軸和電主（zhǔ）軸，其餘的主軸（zhóu）基本上達不到高速cnc加（jiā）工（gōng）中心的基本轉速要求。高速cnc加工中心主軸轉速最低不能低於10000rpm，這麽高（gāo）的轉速基本上隻有直結式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（de）高（gāo）速cnc加工中心廠家已經研發出超高速cnc加工中心，那種加工中心主軸轉速破十萬是非常簡單的事，但是我們都知道，主軸轉速越（yuè）高，切削力度越不足，所以直結式主軸的（de）切削力遠（yuǎn）比電主軸更好。

二、高速cnc加（jiā）工中心切削進給（gěi）

數控機床中，可以說提高機床切（qiē）削進給（gěi）就相當於提（tí）升（shēng）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在20-40m/min，當（dāng）然切削進（jìn）給更（gèng）快的也（yě）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加工中心有了質的飛躍（yuè），在（zài）加工效率（lǜ）和加工精度都有全方位（wèi）的提（tí）高。直線電機的驅動方式為非接觸的直接驅動方式，移動部（bù）件少，無扭曲（qǔ）變（biàn）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（dào）的（de）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，進給速度是（shì）傳統的4－5倍。

三、高速cnc加工中心數控係統

高速（sù）cnc加工中心的數控係統（tǒng）比一般的加工中心數控係統要求要更高一些。高速cnc加工中心的（de）數控係統（tǒng）必須有更快的數（shù）據處理能力和更高的功能化特性。而四軸或五軸的高速cnc加工中心更是（shì）對如此。優先選擇32位或64為處理器的數（shù）控係統，這兩種數控係（xì）統非常之強，是普通（tōng）的數控係統無法媲美的。

四、高速（sù）cnc加工中心刀具

高速cnc加工中心刀具並不是說刀具的類型，而（ér）是高速cnc加工中心的刀具材（cái）質。高速cnc加工中心常用（yòng）的刀具材質有聚晶金剛石、立方氮化硼、硬質含（hán）塗層刀具。好的刀具可以使切削速度向更高（gāo）的（de）高度發（fā）展（zhǎn）。

要對（duì）刀具結構進行動平衡（héng），特別（bié）刀柄外伸較長的刀具必須進行動平衡（héng），以防止高速引（yǐn）起（qǐ）離心力使抗彎強（qiáng）度和斷裂韌性都較低的刀柄或刀片發生 斷裂，對高（gāo）速cnc加工中心和（hé）操作者（zhě）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（jù）切削剛性。目前（qián）刀柄係統一般選（xuǎn）擇7:24錐度的單麵夾（jiá）緊刀柄係統（tǒng）。

五、高速加工的數控編程

    高速加（jiā）工的數控編程不同於普（pǔ）通加工的數控編程（chéng）。在高速加工（gōng）中，由於進給速度和（hé）加工速度很快，編程員必須能夠預見到切削刀具是（shì）怎（zěn）樣切入工件中去的。加工（gōng）時除了使用小的進給量和淺的切（qiē）削深度外，編製NC代碼時盡量避免加工（gōng）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（huì）使切削速度降低，而且還有可能產生“爬行”現象，這會降低加工表麵質量，甚至還會產生過切或殘（cán）留、刀具損壞（huài）乃至主軸（zhóu）損（sǔn）壞的現象，特別是在三維輪廊加工過程中，將複雜型（xíng）麵或拐角部分單獨（dú）加工會比用“之”字形（xíng）加工法、直線法或其他一些（xiē）通用加工方法來（lái）一次加工出所有麵更有利一些。

高速加工時，建議刀具（jù）緩慢切入（rù）工件，同時盡（jìn）量避免刀具切出後又重新切入工（gōng）件，因此（cǐ），從一個切削層緩慢地進入（rù）另一個切削層比（bǐ）切出（chū）後再突然進入要好，其次，盡可（kě）能地保持一個穩定的切削參數，包括保持切削（xuē）厚度、進給量和切削線速度（dù）的一致性，當遇（yù）到某處切削深度（dù）有可能增加時，應降低進給速度，因為（wéi）負載的變化會引起刀具的偏斜，從而降低加工精度、表麵質量和縮（suō）短刀具（jù）壽命。

故在很多（duō）情況下，有必要（yào）對工作輪廊的某些複雜（zá）部分進行預處理，以使高速運行的精加工小直徑刀具（jù）不會因為前道工序使用的較大直徑刀具而留下的“加工殘餘”而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（fèn）析”的功能，這一功能使得CAM係統準確地知道每次（cì）切（qiē）削後加工殘餘的位置所在，這（zhè）是保持刀（dāo）具負載不變的關鍵，而這一關鍵對高速加工（gōng）的成功（gōng）實現又是至關重要的。

總之，刀具路徑（jìng）越（yuè）簡單越（yuè）好（hǎo），這樣，加工過程（chéng）更有可能達（dá）到最大進（jìn）給速度（dù），而不（bú）必由於密（mì）集的數據點簇和加工方向的突然改變而減（jiǎn）速。在“之”字形切削路徑中，用“弧線”(或類（lèi）似弧形線段)來連接相鄰的兩個直（zhí）線（xiàn）段，將有利於（yú）減少加/減（jiǎn）速程序的頻繁（fán）調用和（hé）轉換次（cì）數。

在高速（sù）加工中，無論從加工精度還是從加工安全性（xìng）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)對工件的損壞是（shì）不可修複的。而它對刀具的破壞亦是（shì）災難性的，這就要求被加工幾何表麵建立一個（gè）精確而連續的數字模型以及有一個高效的刀具路徑生成（chéng）算法來保證加工（gōng）輪廓的完整性。其（qí）次，CAM係統（tǒng）對刀具路徑的驗證能力亦是非常重要的，這（zhè）一方麵可以允許程序員（yuán）在把加工代碼送到車（chē）間之前驗證程序編製的正確性，另一方麵還可以（yǐ）對程序進行優化，根據不同加工路徑自動地調節進給速度以始終保持最大安全進給速度。