​高（gāo）速cnc加工中心配置及（jí）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的（de），比如說主軸、刀庫、刀具、數控係統等等，主（zhǔ）要在於主軸轉（zhuǎn）速和切削（xuē）進給。一台標準的高速（sù）cnc加工中心必須達到標準的高速cnc加工中心要求。

一、高速cnc加工中心對主軸的要求

高速加工中心的高速主軸應（yīng）具有（yǒu）精密度高、剛性好、運（yùn）行平穩和熱變形小等特點（diǎn）。加工中心比較普及的主軸有這麽幾種（zhǒng）形式：皮帶式、齒（chǐ）輪式、直結式和電主（zhǔ）軸。高速cnc加（jiā）工中心（xīn）可（kě）以使用（yòng）直結（jié）式主軸和電主軸（zhóu），其餘的主軸基本上達不到高速cnc加工（gōng）中心的基本轉（zhuǎn）速要求。高速cnc加工中心（xīn）主軸轉速最低不能低於10000rpm，這（zhè）麽（me）高的轉速基本上隻有直結式主軸和（hé）電主軸才能達到。

直結式主軸最大轉速沒電主軸高，在國外，有的高速cnc加工中心廠家已經研（yán）發出超高速cnc加工中心（xīn），那種（zhǒng）加工中心（xīn）主軸轉速破十萬是非常簡單的事，但是我們都（dōu）知道，主軸（zhóu）轉速越（yuè）高，切削力度（dù）越不足（zú），所以（yǐ）直結式主（zhǔ）軸的切削力遠比電主軸更（gèng）好。

二、高速cnc加工中心切削進給（gěi）

數（shù）控機床中，可以說提高機床切削進給就相當於（yú）提升加工效率。高速cnc加工中心（xīn）更是如此，高速cnc加（jiā）工中心切（qiē）削進（jìn）給一般在20-40m/min，當然切削進給（gěi）更快的也不是沒（méi）有，山東海特數控的幾款（kuǎn）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，在加工效率和加工（gōng）精度都有全方位的提高。直線電（diàn）機的驅動方式為非接觸的直（zhí）接驅動方式，移動部件少，無（wú）扭曲變形問題，采用這種技術，機床（chuáng）製造達到了（le）傳統滾珠絲（sī）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（dòng）裝置的10－20倍，進給速度是傳統的4－5倍。

三、高速cnc加工中心數控係統

高速cnc加工中（zhōng）心的數（shù）控係統比一般的加工中心數控係統要求（qiú）要更高一些。高速cnc加工中心的數控係統必須有更快的數（shù）據處（chù）理（lǐ）能力和更（gèng）高的功能化特性。而四軸或五軸的高速cnc加工中心更（gèng）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（tǒng）非常（cháng）之強，是普通的數控係統無法媲（pì）美的。

四、高速cnc加工中心刀具

高速cnc加工中心刀（dāo）具並不是說刀具的類型，而是高速cnc加工中心的刀具材質。高速cnc加工中心常用的刀具材質有（yǒu）聚晶金剛石、立方氮化（huà）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展。

要對刀具結構進行動平衡，特別刀（dāo）柄外伸較長的刀具必須進行動平衡，以防止高速引起離心力使抗（kàng）彎強度（dù）和斷裂韌性都（dōu）較低（dī）的刀（dāo）柄或刀（dāo）片發生 斷裂，對高速cnc加工中心（xīn）和操作（zuò）者帶來危險（xiǎn）。刀柄係（xì）統選（xuǎn）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錐度的單麵夾緊刀柄係統。

五、高速加工的數控編程

    高速加工的數（shù）控編程不同於普（pǔ）通加（jiā）工的數控編程。在高速加工中（zhōng），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（dāo）具是怎樣（yàng）切（qiē）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（dù）外，編製NC代碼時盡量避免加工方向的突然改變也是非常重要的，因為進給方向的突然變（biàn）化不僅會使切削速度降低，而且還有可能（néng）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（cán）留、刀具（jù）損壞乃至主軸損壞的現象，特別是在三（sān）維輪廊加工過程中，將複雜（zá）型麵或拐角（jiǎo）部分單獨加工會比（bǐ）用“之”字形（xíng）加工（gōng）法、直（zhí）線法（fǎ）或其他一些通用加工方法來一次加工出（chū）所有麵更有利（lì）一些（xiē）。

高（gāo）速（sù）加工時，建議刀具緩慢切入工件，同時盡量避免刀具（jù）切出後又重（chóng）新切入工（gōng）件（jiàn），因此，從一個切（qiē）削層緩慢（màn）地進入另一個切削層比切出後再突然進入要好，其次，盡可能地保持一個穩定的切削參數，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（biàn）化會引（yǐn）起刀具（jù）的偏斜（xié），從（cóng）而（ér）降（jiàng）低加工精度、表麵質量和縮短刀具壽命。

故在很多情況下，有必要對工作輪廊的某些複雜部分進行預處理，以使（shǐ）高速運行的精加工小直（zhí）徑（jìng）刀（dāo）具不會因為（wéi）前道工（gōng）序使用的較大直徑刀具而留下的“加（jiā）工殘餘”而（ér）導致切削負載的（de）突然加大。目前一些CAM軟件具有“加工殘餘分析”的（de）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餘的位置所在，這是保持（chí）刀具負載不變的關鍵，而這一關鍵對（duì）高速加工的（de）成（chéng）功（gōng）實現又（yòu）是至關重（chóng）要的。

總之，刀具路徑越簡單越好，這樣（yàng），加工過程更有可（kě）能達（dá）到（dào）最大進給速度，而不必由於密集的數（shù）據點簇和加工方向的突然改變而減速。在“之”字形切削路徑中，用“弧線”(或類似弧形線（xiàn）段)來連接相鄰的兩個直線段，將（jiāng）有（yǒu）利（lì）於減少加/減（jiǎn）速程序的頻繁調用和轉（zhuǎn）換次數。

在高速加工中，無論從加工精度還（hái）是（shì）從加工安全性來說，CAM係統的自動過切(殘（cán）餘)保持功能是（shì）必不可少的。因為（wéi）過切(殘（cán）留)對工件的損壞（huài）是（shì）不可修複的（de）。而它（tā）對（duì）刀具的破壞亦是災（zāi）難（nán）性的，這就要（yào）求被加工幾何（hé）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（lù）徑生成算法來保（bǎo）證加工輪廓的完整性。其次，CAM係統對刀具（jù）路徑（jìng）的驗證能力亦是非常重（chóng）要的，這一方麵可以允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（jiā）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。