高速（sù）cnc加工中心配置及（jí）要求

高速（sù）cnc加工中心與普通加工中心對比區別（bié）還是很多的，比（bǐ）如說（shuō）主（zhǔ）軸、刀庫、刀具（jù）、數控係統等等，主要在於主軸轉速和切削進給。一台標準的（de）高速cnc加工中心必須達（dá）到標準的（de）高速cnc加工中心（xīn）要求。

一、高速cnc加工中心對主（zhǔ）軸（zhóu）的要求

高速加（jiā）工中心的高速主軸應（yīng）具（jù）有精密度高、剛（gāng）性好、運行平穩和熱變形小等特點。加工中心比（bǐ）較普及的主軸有這麽幾種形式：皮帶式、齒（chǐ）輪式、直結式和電主軸。高速cnc加工中心（xīn）可（kě）以使用直結式主軸和（hé）電主軸，其餘（yú）的主（zhǔ）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（sù）最低不能低於10000rpm，這麽高的轉速基本上隻（zhī）有直（zhí）結式主軸和電主軸才能達到。

直結式主軸最大轉（zhuǎn）速沒電主軸高，在國外（wài），有的高速cnc加工中心（xīn）廠家已經研發出超高速cnc加（jiā）工中心（xīn），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（zhǔ）軸（zhóu）轉速越高，切削力度越不足，所以直結式主軸的切削力遠（yuǎn）比電（diàn）主（zhǔ）軸更好。

二、高速（sù）cnc加工中心切削進給

數控機床中，可以說提高機床切削進給就相（xiàng）當於提升加工效率。高速cnc加工中心更（gèng）是如此（cǐ），高速（sù）cnc加工中心切（qiē）削（xuē）進給一（yī）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（kòng）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（de）成熟使用讓高速cnc加工中心（xīn）有了質的飛躍，在加工效率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（chù）的直接驅動方式（shì），移動部件少，無扭曲變形問題，采用這種技術，機（jī）床製造達到了傳統滾（gǔn）珠絲杆所無法達到的水平。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cnc加工中心的（de）數控係統比（bǐ）一般的加工中心（xīn）數（shù）控係統要求要更高一些。高速cnc加工中（zhōng）心的數控係統必須有更快的數據處理（lǐ）能力和更高（gāo）的功能化特（tè）性。而（ér）四軸或五軸的高速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，是普通的數控係統無法媲美的。

四、高速cnc加工中心（xīn）刀具

高速cnc加工中心刀具並不是說刀具的類型，而是高速cnc加工中心的刀（dāo）具（jù）材質。高速cnc加（jiā）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，特別刀柄外伸較長的刀具必須進行動平衡（héng），以防止高速引起（qǐ）離心（xīn）力使抗彎強度和斷裂韌性都較低的刀（dāo）柄或刀片發生 斷裂，對高速cnc加工中心和操作者帶來危險。刀柄係（xì）統（tǒng）選擇也會影響（xiǎng）自動換刀的重複精度和刀具切（qiē）削剛性。目前刀柄係統一般選擇7:24錐度的單麵夾緊刀柄係（xì）統（tǒng）。

五、高速加工的數控編程

    高（gāo）速加工的數控編程不同於普通加工的數控編程。在高速加工中，由於進給速度和加工速度很快，編程員必須能夠預見到切削刀具是怎樣切入工件中去的。加工時除了使用小的進給量和淺的切削深度外，編製NC代碼（mǎ）時盡（jìn）量避免（miǎn）加工方向的（de）突然改變也是非常重要的，因為進（jìn）給方向的突（tū）然變化不僅會使切（qiē）削速度降低，而且還有可能產生“爬行（háng）”現象，這會降低加工表麵質量，甚至還會產生過切或殘留、刀具損壞乃至主軸損壞的（de）現象，特別是在三維（wéi）輪廊加工過程中，將複雜型麵或拐角部分單獨（dú）加工會比用“之”字形加工法、直線法或其他一（yī）些通用加工方法來一次（cì）加工出所有麵更（gèng）有利一些。

高速加工時，建（jiàn）議刀具（jù）緩慢切入工件，同時盡量避免刀具切出後又重新切入工件，因此，從一個切（qiē）削層緩慢地進入另一個切削層比切（qiē）出後再突然進入要（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（hòu）度、進給量和切削線速度的一致性（xìng），當（dāng）遇到某處切削深度有可能增加時，應降低進給速度，因為負載的變化會引起刀具的偏斜，從而降低加工精度、表麵質（zhì）量和縮短刀具壽命。

故在很多情況下，有必（bì）要對工（gōng）作輪廊的某些複雜部分進（jìn）行預處理，以使高速運行（háng）的精加（jiā）工小直徑刀具（jù）不（bú）會因為前道工序使用的較大直徑刀具而留下的“加工殘餘（yú）”而導致切削負（fù）載的突然加大。目前一些CAM軟件具（jù）有“加工殘餘分析”的功能（néng），這一功能使得CAM係統準確地知道每次切削後加工殘（cán）餘的位置所在，這是保（bǎo）持刀具負載不變（biàn）的關鍵，而這一關鍵對高（gāo）速加工（gōng）的（de）成功實現又是至關（guān）重要的。

總之，刀具路（lù）徑越簡單（dān）越好，這樣，加工過程更有可能達到最大進給速度，而不必（bì）由於密（mì）集的數據點簇和加工方向的突然改變而減速。在“之”字形切削（xuē）路徑（jìng）中（zhōng），用“弧線”(或類似弧形線段)來連接相鄰的兩個直線段，將有利於減少加/減速程序的頻繁調用和轉換次數。

在（zài）高速加工中，無論從加工精度還是從加工安全性來說，CAM係統的自動過切(殘餘)保持功能是（shì）必不可少的。因為過切(殘留)對工（gōng）件的損（sǔn）壞是不可（kě）修複的。而它（tā）對刀具的破（pò）壞亦是災難性的，這（zhè）就（jiù）要求被加工幾何表麵建（jiàn）立一個精確而連續（xù）的數字模型以及有一個（gè）高效（xiào）的刀具路徑生成算法來保證加工輪（lún）廓的完整性。其次，CAM係統對刀具路徑的驗證能力（lì）亦是非常（cháng）重要的，這（zhè）一方麵可以允許程（chéng）序員在把加工代碼送到車間（jiān）之前驗證程序（xù）編製（zhì）的正確性，另一方（fāng）麵（miàn）還可以對程序進行優化，根據不同加工路徑（jìng）自動地調節進給速度以（yǐ）始終保持最大安全進給速度。