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（duì）比區別還是很（hěn）多的（de），比如說主軸（zhóu）、刀庫、刀（dāo）具、數（shù）控係統（tǒng）等（děng）等，主要在於主軸轉速（sù）和切削進給（gěi）。一台標（biāo）準的高速cnc加工中心必須達到標準的高速cnc加（jiā）工中心要求。

一（yī）、高速cnc加工中心對主軸（zhóu）的要求

高速加工中心的高（gāo）速主軸應具有精密度高、剛性好、運行平穩和熱變形小等特點。加工中心比較（jiào）普（pǔ）及（jí）的主軸有這麽幾種形式：皮帶式（shì）、齒（chǐ）輪式、直結（jié）式和電主軸。高速cnc加工中心可（kě）以使用直結式主（zhǔ）軸和電主軸，其餘的主軸基本上達不到高速cnc加工中心的（de）基本轉速要求。高速cnc加工中心主（zhǔ）軸轉速最低不能低於10000rpm，這麽高（gāo）的轉速基本上隻有（yǒu）直結式主軸和電主（zhǔ）軸（zhóu）才能達（dá）到。

直結式主軸（zhóu）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發出超高速cnc加工中心，那種加（jiā）工（gōng）中心主軸轉速（sù）破十萬是（shì）非常簡單的事，但是我（wǒ）們都知道，主軸（zhóu）轉速越高，切削力（lì）度越不足，所以直結式主軸（zhóu）的切削力遠（yuǎn）比電主軸更好。

二、高速（sù）cnc加工中心切削進給（gěi）

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（lǜ）。高速cnc加工中心更是如此，高速cnc加工中心切削進給（gěi）一般（bān）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（de）幾款（kuǎn）高速cnc加（jiā）工中心切削進給就超過了40m/min。

直線電機的成（chéng）熟使用讓高速cnc加工中心有了質的飛躍（yuè），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接觸的直接驅動方式，移動部件少，無扭曲變形問題，采用這種技術，機床製造達到了傳統滾珠絲杆所無法達到的水平。直線電（diàn）機具有高加速度和減速特性（xìng），加速度可達2g，為傳統驅動（dòng）裝置的10－20倍（bèi），進給速度是傳統的4－5倍。

三、高速cnc加（jiā）工中心數控係統

高速cnc加工中心（xīn）的數控係統比（bǐ）一（yī）般的（de）加工中心數控係統要求要更高一（yī）些。高速（sù）cnc加工中（zhōng）心的數（shù）控係（xì）統必須有更快的（de）數據處理能力和更高的功（gōng）能化特性。而四（sì）軸或五軸的高速cnc加工中心更是對如此。優先選擇32位（wèi）或64為處理器的數控（kòng）係統，這兩種數控係統（tǒng）非常之強，是普通的數控係統無法（fǎ）媲美的。

四、高速cnc加工中心刀具

高速（sù）cnc加工中心刀（dāo）具並不是說刀具（jù）的類型，而是高（gāo）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（zhì）有聚晶金剛（gāng）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（gèng）高的高度發展。

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（háng）動平衡，以防止（zhǐ）高速引起離心力使抗彎強度（dù）和斷裂韌性都較低的刀柄或刀片發（fā）生 斷裂，對高（gāo）速cnc加工中心和操作者帶來（lái）危險。刀柄係統選擇也會影響自動換刀的重複精度和刀具（jù）切削剛性。目前刀柄（bǐng）係（xì）統一般選擇7:24錐度的單麵（miàn）夾緊（jǐn）刀柄係統（tǒng）。

五、高速加工的數控編程

    高速加工的（de）數控編程不同（tóng）於普通加工的數控編程。在高速加工中，由於進給速（sù）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（jiàn）中去的。加工時除了使用小的進（jìn）給量和淺的切削深度外，編製NC代碼時盡量避免加工方向（xiàng）的突然改變也是非常重要的（de），因為進給方向（xiàng）的突（tū）然變化不僅會使切削速度降低，而且還有可能產生“爬行”現象，這會降低加工表麵（miàn）質量，甚至還會產生過切或殘留、刀具損壞乃至主軸損壞（huài）的現象，特別是在三維輪廊加工（gōng）過程中，將複雜型麵或拐角部分單獨加工會比用“之”字形（xíng）加工法、直線法或（huò）其他一些通用加工方法（fǎ）來一次加工出所有麵更有利一些。

高速（sù）加（jiā）工時，建議刀具（jù）緩慢（màn）切入工件，同時盡量避免刀具切出後又重（chóng）新切（qiē）入（rù）工件，因此，從一個切削層緩慢地進入另一個切削層比切（qiē）出後再突然進入要好，其次，盡可能地保持（chí）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（de）一致性，當遇到某處切削深（shēn）度有可能增加（jiā）時，應降低進給速度（dù），因為負載的變化會（huì）引起刀具的偏（piān）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，有必要對工作（zuò）輪（lún）廊的某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（bú）會因為前（qián）道工序使（shǐ）用的較大直徑刀（dāo）具而留下的“加工殘餘”而導致切削負載的突然（rán）加大。目前一些CAM軟件具有“加工殘餘分析”的功能，這（zhè）一功能使得CAM係統準確地知道每次切削後加（jiā）工殘餘的位置（zhì）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實現又是至關重要的。

總之，刀具路徑越簡單越好，這樣，加工過程更有可能達到最大進給速度，而不必由於密集的數據點簇和加工方向（xiàng）的突然改變而減速。在“之（zhī）”字形切（qiē）削路徑中，用“弧線”(或類似弧形線段)來連接（jiē）相鄰的兩個直線段，將有利於減少加/減（jiǎn）速（sù）程序的頻繁（fán）調用（yòng）和轉換（huàn）次數。

在高速加工（gōng）中，無論從加工精度還是從加工（gōng）安全性來說，CAM係（xì）統的自動過切（qiē）(殘餘)保持功（gōng）能是必不可少的。因為過切(殘留)對工件的損壞是不可修複（fù）的。而它對刀具（jù）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型以及（jí）有一個高效的刀具路徑生成算法來保（bǎo）證加工輪廓的完（wán）整（zhěng）性（xìng）。其次，CAM係統對刀具路徑（jìng）的（de）驗證（zhèng）能力亦是非常重要的，這一方麵可以允許程序（xù）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（háng）優化，根據不同加工路徑自動地調節進給速（sù）度以始終保持最大安全（quán）進給速度。