​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（duō）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（gěi）。一台標準的高（gāo）速cnc加工中心必（bì）須達到（dào）標準的高速cnc加工中心要求。

一、高速cnc加工中心（xīn）對主軸（zhóu）的要求

高速加工中心（xīn）的高速主軸應具有精密度高、剛性好、運行平穩和熱變形小等（děng）特點。加工中心比較普及的（de）主軸有這麽（me）幾種形式：皮帶式、齒輪式、直（zhí）結式和電主（zhǔ）軸。高速cnc加工中（zhōng）心可以使用直結式主軸和（hé）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（sù）要求。高速cnc加工中心主軸轉速（sù）最低不（bú）能低於10000rpm，這麽（me）高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（zhǔ）軸高，在國外，有的高（gāo）速（sù）cnc加工中心（xīn）廠家已（yǐ）經研發出超高速cnc加工中（zhōng）心，那種加工（gōng）中心（xīn）主軸轉速破十（shí）萬是非常簡（jiǎn）單的事，但是我們都（dōu）知道（dào），主軸轉速越高，切削力度越（yuè）不足，所以直結式主軸的（de）切削力遠比電主（zhǔ）軸更好（hǎo）。

二、高速cnc加工中心切削（xuē）進（jìn）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（xīn）更是如此，高速（sù）cnc加工中心切削進給一般在20-40m/min，當然切削進（jìn）給更快的也不是沒有，山東海特（tè）數控的幾款高速cnc加工中心切削（xuē）進給就超過了40m/min。

直線電機的成熟（shú）使用讓高速cnc加工中心有了質的飛躍，在（zài）加工效（xiào）率和加（jiā）工精度都有全方位的提高。直線電機的驅動方式為非接（jiē）觸的直接驅動方式，移動部件少，無扭（niǔ）曲變形問題，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）的水平。直線電機（jī）具有高加速度和減（jiǎn）速特性，加速度可達2g，為傳統驅動裝（zhuāng）置的10－20倍，進給速度是傳統（tǒng）的4－5倍。

三、高速cnc加工中（zhōng）心數控係統

高速cnc加（jiā）工中心的數（shù）控係統比一般的加工中心數控係統要求要更高一些（xiē）。高速cnc加（jiā）工中心的（de）數控係統必須有更快的數據處（chù）理能力（lì）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。優先選擇32位或64為處理器的數控係統，這兩種數控係統非常之強，是普通（tōng）的數控係統無法媲美（měi）的。

四、高速cnc加工中（zhōng）心刀具

高速cnc加工中心刀具並不是說刀具（jù）的（de）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（dāo）具材質有聚晶金剛石、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（fā）展。

要對刀具結（jié）構進行動平衡，特（tè）別刀柄外伸較長的刀具必須進行動平（píng）衡，以防止高速引起離心（xīn）力使（shǐ）抗彎強度（dù）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（gōng）中心和操作者（zhě）帶來危險。刀（dāo）柄係統選擇也會影響自動換刀的重複（fù）精度和刀具切削剛性。目前刀柄（bǐng）係統一般選擇7:24錐度的單麵（miàn）夾緊刀柄係統。

五、高速加工的數（shù）控（kòng）編程

    高速加（jiā）工的數控編程不同於普通（tōng）加工的數控編（biān）程。在高速加工中，由於進給速度和加工速度很快，編（biān）程員必須能夠（gòu）預見（jiàn）到切削刀具是怎樣切入工件中去的。加（jiā）工時除了使用小的（de）進給量和淺的（de）切削（xuē）深度外，編（biān）製NC代碼（mǎ）時盡量避免加（jiā）工方向的突然改變也是非常重要的，因為進給方向的突（tū）然變化不僅會使切削速度（dù）降（jiàng）低（dī），而且還有可能產生“爬行”現象，這會降低加工（gōng）表麵質量，甚至（zhì）還會產生過切或殘留、刀具損（sǔn）壞乃至（zhì）主（zhǔ）軸損壞的現象，特別是在（zài）三維輪廊（láng）加工過程中，將複雜型麵或拐角部分單獨加（jiā）工會比用“之”字形加工法、直線法（fǎ）或（huò）其他一些通用加工方法來一次加工出所有麵（miàn）更有（yǒu）利一些。

高速加工時，建議（yì）刀具緩慢切入工件，同時盡量避免刀具切出後又重新（xīn）切入工件，因此，從一個切削層緩慢地進入另一個切削層比切出後再突然進入要好，其次（cì），盡可能地保持（chí）一個穩定的切（qiē）削參數，包括保持切削厚度、進給量和切削線速度的一致性，當遇到（dào）某處切削深度有可能增加時，應降低進給速度，因為負（fù）載的變化（huà）會（huì）引起（qǐ）刀具的偏斜，從而降低加工精度、表麵質量和（hé）縮（suō）短（duǎn）刀具壽命。

故在很多情況下，有必要對工作輪廊的某些複雜部分進行預（yù）處（chù）理，以（yǐ）使高速運行的精加工小直徑刀具不會因為前道工序使用的較大直徑（jìng）刀具而留下的“加工殘餘”而導（dǎo）致切削負載的突然加（jiā）大。目前一些CAM軟件具有“加工殘餘分析”的（de）功能，這一功能（néng）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（jiàn）對高速加工的（de）成功實現（xiàn）又是至關重要的（de）。

總之，刀具路徑越簡單越好，這（zhè）樣（yàng），加工過（guò）程更有可能達到最大進給速度，而不必由（yóu）於密集的數據點簇和加工方向的突然改變而（ér）減速（sù）。在“之”字形切削路徑中，用“弧線”(或類似弧形線段（duàn）)來連接相鄰的兩個直（zhí）線段，將有利於減少（shǎo）加/減速程序的頻繁調用和（hé）轉換次數。

在高（gāo）速加工中，無論（lùn）從加工精度還是從加工安全（quán）性來說，CAM係統的自動過切(殘餘)保持功（gōng）能是必不可少的。因為過切（qiē）(殘留)對工件的損壞是不可修複的。而它對刀具的破壞亦是災難（nán）性的，這就（jiù）要求被加（jiā）工幾何表麵建立一個精（jīng）確而連續（xù）的數字模型以及有一個高效的刀具路徑生成算法來保證加工輪廓的完（wán）整性。其次，CAM係統對刀具路徑的驗證能力亦（yì）是非常重要（yào）的，這一方麵可以允許程序（xù）員在把加工代（dài）碼送到車間之前驗證程序編製的正確（què）性，另一方麵還可以對（duì）程序進行優化，根據不同加工路徑自動地調節（jiē）進給速度以始終保（bǎo）持最大安全進給速度。