高速cnc加（jiā）工中心配置及要求

高速cnc加工中心與普通加工中心對比區別（bié）還是很多的（de），比如說主軸、刀庫、刀具、數控係統等等，主要在於（yú）主軸轉（zhuǎn）速和（hé）切削進給。一台標準的高速cnc加工中心必須達到標準（zhǔn）的高速cnc加工中心要求。

一、高速cnc加工中心對（duì）主軸的要求

高速加工（gōng）中心的（de）高速主軸應（yīng）具有（yǒu）精（jīng）密度高、剛性好（hǎo）、運行（háng）平穩和熱變形小等特點。加工中心比較普及的主軸（zhóu）有這麽幾種形（xíng）式：皮帶式、齒輪式、直（zhí）結式和電主軸。高速cnc加工中心可以使用直結式主軸和電主軸（zhóu），其餘的（de）主軸基本上達不到高速cnc加工中心的基本轉速要求。高速cnc加工中心主軸轉速最（zuì）低不能低於10000rpm，這麽高的轉（zhuǎn）速基（jī）本上隻有直結式主軸和電主（zhǔ）軸才能達（dá）到。

直結式主軸（zhóu）最大轉速沒電（diàn）主軸高，在國外，有的高速cnc加（jiā）工中心廠家已經研發出超高速cnc加工中心（xīn），那種加工中心主軸轉速破十萬是非（fēi）常簡單的事（shì），但是我們都知（zhī）道，主軸（zhóu）轉速（sù）越高（gāo），切削（xuē）力度越不足，所以直結式主軸的切削力遠比（bǐ）電主軸更好。

二、高速（sù）cnc加工（gōng）中心切削進給

數控（kòng）機床中，可以（yǐ）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，高速cnc加工中心切削進給一般在20-40m/min，當然切削進給更快的也不是（shì）沒有，山東海特數控的（de）幾款高速cnc加（jiā）工中心切（qiē）削進給就超過了40m/min。

直線電機的成熟使用讓高速cnc加（jiā）工中心有了質的飛躍，在加（jiā）工效率（lǜ）和加工精度都有全方位的提高。直線電機的驅動方式為非接觸的直接驅動方式，移動部件少，無扭曲（qǔ）變形問題，采（cǎi）用（yòng）這種技術（shù），機床製造達到了傳統滾珠絲杆所無法達到的水平。直（zhí）線電機具有高（gāo）加（jiā）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（kòng）係（xì）統

高速cnc加工中心的數控係統比一般的加（jiā）工中（zhōng）心（xīn）數控係統要求要更（gèng）高一些。高速cnc加工（gōng）中心的數（shù）控係統必（bì）須（xū）有更（gèng）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加工中心更是對（duì）如此。優先選擇32位或64為處（chù）理器（qì）的數控係統，這兩（liǎng）種數控係統非（fēi）常之強，是普通的數控（kòng）係統無法媲美的。

四、高速cnc加工中心刀具

高速（sù）cnc加工中（zhōng）心刀具並不（bú）是說刀具的類（lèi）型，而是高速cnc加工中心的刀具（jù）材質。高速cnc加工中心常用的刀具材質（zhì）有（yǒu）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（qiē）削速度向更高的（de）高度發展。

要對刀具結構進行動平衡，特別刀柄（bǐng）外伸較長的刀具必須進行動平衡（héng），以（yǐ）防止高速引起離心（xīn）力（lì）使抗彎強度和斷裂（liè）韌性（xìng）都較低（dī）的刀柄或刀片（piàn）發（fā）生 斷裂，對高（gāo）速cnc加（jiā）工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（chóng）複精度和刀具切削剛性。目（mù）前刀柄係統一（yī）般選擇7:24錐度的（de）單麵夾緊刀（dāo）柄係統。

五、高速加工的數（shù）控編程

    高速加工的數控編程（chéng）不同（tóng）於普通加工的數控編程。在高速（sù）加工中，由於進給速度和加工（gōng）速（sù）度（dù）很快，編程員必須能夠預見到切削刀具是（shì）怎（zěn）樣切入工（gōng）件中去的。加工時除了使用小的進給量和淺的（de）切削深度外，編製NC代碼時盡量避免（miǎn）加工方（fāng）向的突然改變也是非常重要的，因（yīn）為進給方向的突然變化不僅會使切（qiē）削速度降低，而且（qiě）還有可能產生“爬（pá）行”現（xiàn）象，這會降低加工表麵質量，甚至還會產生過切或（huò）殘留、刀具損壞乃至主軸損壞的現象，特別是在（zài）三維輪廊加工（gōng）過程中，將複雜型（xíng）麵或拐角部分單（dān）獨加工會比用“之”字（zì）形加（jiā）工法、直線法或其他一些通用加工方法來一次加工出所有（yǒu）麵更有（yǒu）利一些。

高速加工時，建議刀具緩慢（màn）切入工件，同時盡量避免刀具（jù）切出後又重新切（qiē）入（rù）工件，因此（cǐ），從一個切削層緩慢地（dì）進入另一個切削層比切（qiē）出後再（zài）突然進入要（yào）好，其次，盡可能地保持一個穩定的切削參數，包括保持切削（xuē）厚度（dù）、進給量和切削線速度的一致性，當遇到某處（chù）切削深度有可能增加時，應（yīng）降低進給速度（dù），因為負載的（de）變（biàn）化會引起刀具的偏斜，從（cóng）而（ér）降低加工精度、表（biǎo）麵質量和縮短（duǎn）刀具壽（shòu）命。

故在很多情況下，有（yǒu）必要對工作輪廊（láng）的（de）某（mǒu）些複雜部分進行預處理，以使高速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（dà）直（zhí）徑刀（dāo）具而留下的“加工殘（cán）餘”而導致切（qiē）削（xuē）負載的突然加大。目前一（yī）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）切削後加工殘餘的位置所在，這是保持刀具負載不變的關鍵，而這一關鍵對高速加工的成（chéng）功實現又是至關重（chóng）要的。

總之（zhī），刀具路徑越簡單越好，這樣，加工（gōng）過程（chéng）更（gèng）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（hé）加工方向的（de）突然改變而減速。在“之”字形（xíng）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段，將有利於（yú）減少加/減速程（chéng）序的頻繁調用和轉換次數。

在高速加工中，無論從加工精度還是從加工（gōng）安全性來說，CAM係統的自動過切(殘餘)保持（chí）功能是必不可少的（de）。因為過切(殘留)對工件的（de）損壞是不可修複的。而它對刀具的破壞亦是災難性的，這就要求被加工幾何表麵建立一個精確而連續的數字模（mó）型（xíng）以及有一（yī）個高效的刀具路徑生成算法來（lái）保證加工輪廓的（de）完整性。其次，CAM係統對刀具路徑的驗證能力亦是非常重要的，這一方麵（miàn）可（kě）以允（yǔn）許程序員在把加工代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（lù）徑（jìng）自動（dòng）地調節進給速度（dù）以始終保持最大安全進給速度。