高速cnc加工（gōng）中心（xīn）配置及要求

高速cnc加工中心與普通加工（gōng）中心對比區別還是很多的，比如（rú）說主軸、刀庫、刀具、數控係統等等（děng），主要在於主軸轉速（sù）和切削（xuē）進給。一台標準的高速cnc加工中心必須達到（dào）標準的高速cnc加工中心（xīn）要求。

一（yī）、高（gāo）速cnc加工（gōng）中心對主軸的要求

高速加工中心的高速主軸應具有精密度高、剛性好、運行平穩和熱（rè）變形小等特點。加工（gōng）中心比較普及（jí）的主軸有（yǒu）這麽幾種形式：皮（pí）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（jié）式主軸和電主軸，其餘的主軸基本上達不到高速cnc加工中（zhōng）心（xīn）的（de）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（zhè）麽高的轉速基本上隻有直結式主軸和電（diàn）主軸才能達到（dào）。

直結式主軸最大轉速沒電主軸（zhóu）高（gāo），在國外，有的高速cnc加工中心廠家已經研發出超高速cnc加工中（zhōng）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（zhī）道，主軸轉速越高，切削力度越不足，所以直結式主軸的切（qiē）削力遠比電主軸更好（hǎo）。

二、高速cnc加工中心切削進給

數控（kòng）機（jī）床中，可以說提高機床切削進給就相當於（yú）提升加工效（xiào）率（lǜ）。高速cnc加工中心更是（shì）如此，高速（sù）cnc加工中心切削進給一般在20-40m/min，當然切削進給更快的也不是沒有，山東海特數控的幾款高速cnc加工中心切（qiē）削進給就超過（guò）了40m/min。

直線電機的成熟（shú）使用（yòng）讓高速cnc加工中心（xīn）有了（le）質的飛躍，在加工效率和（hé）加工精度都有全方位的提高。直線電機的驅動方式為非（fēi）接觸的直（zhí）接驅動方（fāng）式，移動部（bù）件少（shǎo），無扭曲變形問題，采用這（zhè）種技術，機床製造達到了傳統滾珠絲杆（gǎn）所無法達到的（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（qū）動裝置的10－20倍，進（jìn）給速度是傳統的4－5倍。

三、高（gāo）速cnc加（jiā）工中心數控係統

高（gāo）速cnc加工（gōng）中心的數控係統比一般的加工中心數控係統要求要更高一些。高（gāo）速cnc加工中心的（de）數控係統必須有（yǒu）更快的數（shù）據處理能力和更高的功（gōng）能化特性。而四軸或五軸的高速cnc加工（gōng）中心（xīn）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（xì）統（tǒng）非（fēi）常之強，是普通的（de）數控係統無法（fǎ）媲美的。

四、高速cnc加工中心刀具

高速cnc加工中心刀具並不（bú）是說刀（dāo）具的類型，而是高速cnc加（jiā）工中心（xīn）的刀具材質。高速cnc加工中心常（cháng）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（kě）以使（shǐ）切削速度向更高的高度發展。

要對刀具結構（gòu）進行動平衡，特別刀（dāo）柄外伸較長（zhǎng）的刀（dāo）具必須進行（háng）動（dòng）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（fā）生 斷裂，對高速cnc加（jiā）工中心和操作（zuò）者（zhě）帶來危險（xiǎn）。刀（dāo）柄係統選擇也會影響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（de）單麵夾緊刀柄係統。

五、高速加工的數控編（biān）程

    高（gāo）速加工的數控（kòng）編程不同於普（pǔ）通（tōng）加工的數控編（biān）程。在高速加工中，由於（yú）進（jìn）給速度和加工（gōng）速度很快，編程員必須（xū）能夠預見到切削刀具是怎樣切入工件中去的。加工時（shí）除了使用小的進給量和淺的切削深度外，編製NC代碼（mǎ）時盡量避免加（jiā）工方向的突然改變（biàn）也（yě）是（shì）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，而且還有可能（néng）產生（shēng）“爬行”現象，這（zhè）會（huì）降低加（jiā）工表麵質量，甚至還會產生過切或殘留、刀具損壞乃至主軸損壞的現象，特別是在（zài）三維（wéi）輪廊加工過程中（zhōng），將複雜型麵或拐角部分（fèn）單獨加工會比用“之”字形（xíng）加工法、直線法（fǎ）或其他一些通用（yòng）加工方（fāng）法來（lái）一（yī）次加工出所有麵更有利一些。

高速加工時，建議刀具（jù）緩慢切入工（gōng）件，同時盡量避免刀具切出後又重新切入工件（jiàn），因（yīn）此，從一個切削層緩慢（màn）地進入另一個切削層（céng）比切出後再突（tū）然進入要好，其次，盡可能地保持一（yī）個穩定的切削參數，包括（kuò）保持切削厚度、進給量和切削線速度的一致性，當遇到某處切削深度有可能（néng）增加時，應降低進給速度，因為負載的（de）變化會引起刀（dāo）具（jù）的（de）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（bì）要對工（gōng）作輪（lún）廊的某些複雜部分進行預處理，以使高速運行的精（jīng）加工小直徑刀具不會因為前道工序使用的較大直徑刀具而留下的“加工（gōng）殘餘”而導致（zhì）切削負載的突然加大（dà）。目前一些CAM軟件具有“加工殘餘分析”的功能，這一功能使得CAM係統準確地知道每次切削後加工殘餘（yú）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功（gōng）實（shí）現又是（shì）至（zhì）關重要的。

總之，刀具路（lù）徑越簡單越好，這樣（yàng），加工（gōng）過程更有（yǒu）可能達（dá）到最大進給速度，而不必由於密集的數據點（diǎn）簇和加工方向的突（tū）然改變而減速。在“之”字形切削路徑中，用“弧線”(或類似弧形線段)來連接相鄰的兩個（gè）直線段，將（jiāng）有利於減少加/減速程序的頻繁（fán）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安全性來說，CAM係統（tǒng）的自動過切(殘（cán）餘)保持功能是必不（bú）可少的。因為（wéi）過切(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性的，這就要求被加工（gōng）幾何表麵建立一個精確而連續的數字模型以及有一個高效的刀具路徑（jìng）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（lì）亦是非常重（chóng）要的，這一方麵可（kě）以允許（xǔ）程序員在把加工代（dài）碼送到車間（jiān）之前驗證程序（xù）編製的正確性，另一方麵還可以對（duì）程序進行優化，根據（jù）不同（tóng）加工路徑自動地調（diào）節（jiē）進給速度以始（shǐ）終保持（chí）最大安全進給速度。