高速cnc加工中心配置及要求

高速cnc加工中心与普通加工中心对比区别还是很多的，比如说主轴、刀库、刀（dāo）具、数控系统等等，主要在于主轴转速和切削进给。一台（tái）标准的高速cnc加工中心必须达到标准的高速cnc加工中心要求。

一、高速cnc加工中（zhōng）心（xīn）对主轴的要求

高速加工中心的高（gāo）速主轴（zhóu）应具有精密度高、刚性（xìng）好、运行平稳和热变（biàn）形小等（děng）特点。加工中心比较普及的（de）主轴有这么几（jǐ）种形式：皮带式、齿轮式、直结式和电主轴。高速cnc加工中心可以使用直结式主轴和电主轴，其余的主轴（zhóu）基本上达不到高速cnc加工（gōng）中心的基本转速要（yào）求。高（gāo）速cnc加工中（zhōng）心主轴转速最低不（bú）能低于10000rpm，这么高的转速基本上只（zhī）有直结式主轴和电主轴才能达到。

直结式主轴最大转速没电主轴高，在国外，有的高速cnc加工中心厂家已经研发出超高速cnc加工中心，那种加工中心主轴转速破十（shí）万（wàn）是非（fēi）常简单的事，但是我们（men）都知道，主轴（zhóu）转速越高（gāo），切削力度越不足，所以（yǐ）直结式主轴的切削（xuē）力远比电主轴更好（hǎo）。

二、高速cnc加工中心切削进给

数控机床中，可以说提高机床切削进给就相当于提升加工效率。高速cnc加工中心更是（shì）如此，高速（sù）cnc加工中心切削（xuē）进给一般（bān）在20-40m/min，当然切削进给更快的也（yě）不是没（méi）有（yǒu），山东海特数控的（de）几款高速cnc加工中心切削进给就超过（guò）了40m/min。

直线电机的成熟使用（yòng）让高速cnc加工中心（xīn）有了质的飞跃，在（zài）加工效率和加工精（jīng）度都有全（quán）方位的提高。直线电机的驱动方式为非接触的直接驱动方式（shì），移动部件少，无扭曲（qǔ）变形（xíng）问题，采用（yòng）这种技术，机床制造达到了传统滚珠丝杆所无法（fǎ）达（dá）到的水平。直线电机具有高加速度和减速特（tè）性，加速度可达2g，为传（chuán）统驱动装置的（de）10－20倍，进给速度是传统（tǒng）的4－5倍。

三、高（gāo）速cnc加工中心数控系统

高（gāo）速cnc加工中心的数控系统比（bǐ）一般的（de）加工中（zhōng）心数（shù）控系统要求要更高一些。高速cnc加（jiā）工中（zhōng）心的数控系统必须有更快的数据处理能力和更高的功（gōng）能（néng）化（huà）特（tè）性。而四轴或五轴的高速cnc加工中心更是对如此。优先选择32位或64为（wéi）处理器的数控系统，这两种数控系统非常之强，是普（pǔ）通的数控系统无法媲美的（de）。

四、高速cnc加工中心刀具

高速cnc加工中心刀具并不是说刀具的类型，而是高速cnc加工（gōng）中（zhōng）心的刀具材质。高速（sù）cnc加工中心常（cháng）用的刀（dāo）具材质有聚晶金（jīn）刚石、立（lì）方氮化（huà）硼、硬质含涂层刀具（jù）。好的刀（dāo）具可（kě）以（yǐ）使（shǐ）切（qiē）削速度向更高的高度发展。

要对刀具结构进行（háng）动平衡，特别刀柄外伸较长的刀具必须进行动平衡，以防止高速引起离心力使抗弯强度和断裂（liè）韧性都较低的刀柄或刀片发生 断裂，对高速cnc加工中心和操作者带来危险。刀（dāo）柄系（xì）统（tǒng）选择也会影响自动换刀的（de）重（chóng）复精度和刀具切削刚性。目前刀柄系（xì）统一般选择7:24锥度的单面夹紧刀柄系（xì）统（tǒng）。

五、高速加工的数控编程

    高速加工（gōng）的数控编程不同于普（pǔ）通加工的数控编程。在高速加工中，由于进给速（sù）度（dù）和加工速度（dù）很（hěn）快（kuài），编程（chéng）员必须能够预见到切削刀具是怎样切（qiē）入工件中去的（de）。加工时除了使用小的进给量和浅的切削深（shēn）度外，编（biān）制NC代码时尽量避免加工方向的突然改变也是非常重要（yào）的，因为进给方向（xiàng）的突然变化不（bú）仅会使切削速度降低，而（ér）且还有（yǒu）可能产生“爬（pá）行”现象，这会降低加工（gōng）表面（miàn）质量，甚至还会产生过切或（huò）残留、刀具损坏乃至主（zhǔ）轴损坏的现象（xiàng），特别是在三维轮廊加工过程中，将（jiāng）复杂型面或拐角部分单独（dú）加工会比用“之（zhī）”字形加工法、直线法或其他一些通用加工方法来一次加工出所有面更有利一些。

高速加工时，建议刀具缓慢切（qiē）入工件（jiàn），同时尽量避免刀（dāo）具切出后又重新切入工件，因此，从一（yī）个切削（xuē）层缓慢（màn）地进入另一个切削层比切出后再（zài）突然进入要（yào）好，其次，尽可能地保持一个稳定的切削参数，包括保持切削（xuē）厚（hòu）度、进给量和切削线速（sù）度的一致性，当遇到某处切削深度有可能增加时，应降低进给速度，因为负载的变化会引起刀具的偏斜，从而降低加工（gōng）精度、表面质量和缩短刀具寿命。

故在很（hěn）多（duō）情况下，有必要（yào）对工（gōng）作轮廊的某些复杂部分进行预处理，以使高速运行的精（jīng）加工小直径刀具（jù）不会因为（wéi）前道工序使用的较大直径刀具而留下的“加工残余”而导致切削负载的突然加大。目前一些CAM软件具（jù）有“加（jiā）工残余分析”的功能，这一功能使得（dé）CAM系统准确（què）地知道每次切削后加工残余的位置所在，这是保（bǎo）持刀具（jù）负载不变的关键，而这一关键对高速加工的（de）成功实现又（yòu）是（shì）至关重要的。

总之，刀具路径越简单越好，这样，加工过程更有可能达到最大进给速度，而不必由于密（mì）集的数据（jù）点簇和加工方（fāng）向的突然改变而减速。在（zài）“之”字形切削路径中，用“弧线”(或类似（sì）弧形线段)来连接相邻的两个直线段，将有利于减少加/减速程序的频繁调用和转换次数。

在高速加工中（zhōng），无（wú）论从加工精度还是从加工（gōng）安全性（xìng）来说，CAM系统的自动（dòng）过切(残（cán）余)保持功能（néng）是必不可少的。因为过切(残留)对工件的损坏是（shì）不可修复的。而它对刀（dāo）具的破坏（huài）亦是灾难性的，这就要求被加工几何表面建立一个精（jīng）确而连续的数字模型以及有一个高效的（de）刀具路（lù）径（jìng）生成算法来保证（zhèng）加工（gōng）轮廓的完整性。其次，CAM系统对刀具路径的验证能力（lì）亦是非常（cháng）重要的，这一方面可以允许（xǔ）程序（xù）员在把加工代码送到车间之前验证程序编制（zhì）的正确性，另一方面还（hái）可以对程（chéng）序进行优化，根据不同加工路径自动地调节进给速度（dù）以始终保持（chí）最大安全进给速度。