高速cnc加工中心配置及要求

高速（sù）cnc加工中心与普通加（jiā）工中心对比区别还是很多的，比如说主轴、刀库、刀具、数控系（xì）统等等，主（zhǔ）要在（zài）于主轴转速和（hé）切削进给。一台标准的（de）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加工中心对主轴的（de）要（yào）求

高速加工中心的高（gāo）速主轴（zhóu）应具（jù）有精密（mì）度高、刚性（xìng）好、运（yùn）行平稳和热变形小等特点。加工中心比较普及的主轴有这么几种形式：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（diàn）主轴，其余的主轴（zhóu）基本上达不到（dào）高速cnc加工中心的基本转速要求。高速cnc加工中心主轴转速最低不能低于10000rpm，这么高的转速基本（běn）上只（zhī）有直结式主轴和电主轴才能（néng）达到。

直结式主轴（zhóu）最（zuì）大转速没电主轴（zhóu）高，在国外，有的高速cnc加工中心厂家（jiā）已经研发出超高速（sù）cnc加工中心，那种加工中心主轴转（zhuǎn）速破十万是非常简单的（de）事，但是我们都知道，主轴转（zhuǎn）速越高，切削力度越不足，所以直结式主轴的切削力远比电主轴更好。

二、高速cnc加工中心切削进给

数控（kòng）机床中（zhōng），可以说提高机床切削进给就相当于提升加工效率（lǜ）。高速cnc加工中心更是如此，高速cnc加（jiā）工中心切削进给一般在20-40m/min，当（dāng）然切（qiē）削进给（gěi）更快的也（yě）不是没有，山（shān）东（dōng）海特数控的几款高速cnc加工中心（xīn）切削（xuē）进给就超（chāo）过了（le）40m/min。

直线电机（jī）的成熟使用让高速cnc加工中心有了质的飞跃，在加工效率和加工精度都有全方位的提高。直线（xiàn）电机的驱动方式为非接触的直接（jiē）驱动方式，移（yí）动部件少，无扭曲变形问题，采用这种技术，机（jī）床制造达到了（le）传统滚珠丝杆所无法（fǎ）达到的水平。直线电机具有高加速度和减速特（tè）性，加速度可达2g，为（wéi）传统驱动装置的10－20倍，进给速度（dù）是传统的4－5倍。

三、高速cnc加工中心数控系统

高速cnc加工中心（xīn）的数（shù）控系统比一般的（de）加工中心数控系统要求要更高（gāo）一（yī）些。高速cnc加工中心的数控系统必须（xū）有更快的（de）数据处理能力和更高的功能化特性。而四轴或五轴的（de）高速（sù）cnc加工中心更是对如此。优先选择32位或64为处理器的数控系统，这两种数控系统非常之（zhī）强，是（shì）普通的数控系统无（wú）法媲美的。

四、高速cnc加工中心刀具

高速cnc加工中心（xīn）刀具并不是说刀具的类型，而是高速cnc加工中心的刀具材质。高速cnc加工（gōng）中心（xīn）常用的刀具（jù）材质有聚晶金刚石、立方氮化硼、硬质含涂层刀具。好的刀具可以使切削速度向更高的高度发展（zhǎn）。

要对刀具（jù）结构（gòu）进（jìn）行动平衡，特别刀柄外伸较长的刀具必（bì）须进行动平衡，以防止高速（sù）引起离心力使抗弯强度和断裂韧（rèn）性都较低的刀（dāo）柄或刀片发生 断裂，对高速cnc加工中心和操作者带来危险。刀柄系统选择也会影响自动换刀的（de）重复精度和刀具切削刚（gāng）性。目前刀柄系统一（yī）般选择7:24锥度的单面夹紧刀柄系统。

五、高速加工的数控编程

    高速加工的数控编程不同于普通加工的（de）数控编（biān）程（chéng）。在高速加工中，由于进给速（sù）度和加工速（sù）度很快，编程（chéng）员必须能（néng）够预见到切削刀具是怎样切（qiē）入工件中去的。加工时除了使用小的进给量和（hé）浅（qiǎn）的切削深度外，编制NC代码时尽量避免加工（gōng）方向的突然改（gǎi）变也是非常重要的，因为进给（gěi）方向（xiàng）的突然变化（huà）不仅会使切（qiē）削速（sù）度降（jiàng）低（dī），而且还有可能产（chǎn）生“爬行”现象，这会降低加工表面质量，甚至还会产生过切或残留、刀（dāo）具损坏乃至主轴损坏的现象，特别是在三维轮廊加工过程中，将复杂（zá）型面或拐角部分单独（dú）加工会比用“之”字形加工法、直（zhí）线法或其他一些通用加（jiā）工方法来一次加工（gōng）出所有面更（gèng）有利一（yī）些。

高速加工时，建（jiàn）议（yì）刀具缓慢切入工（gōng）件，同时尽量避免刀具切出（chū）后又（yòu）重新切入工件，因此，从一个切削层缓慢地进入另一个（gè）切削层比切出后再突然进入要好，其次，尽可能地保（bǎo）持一个稳定的切削参数，包括保持切削厚（hòu）度（dù）、进（jìn）给量和切削线速度的一致性，当遇到某处切削深度（dù）有（yǒu）可能增加时，应降低进给速度，因为（wéi）负载的变化会引（yǐn）起刀具的偏（piān）斜，从而降低加工精度、表（biǎo）面质量（liàng）和缩短刀具寿命。

故在很多情况下，有必要对工作轮廊的某些复杂部分进行预处理，以使高速运行的精加工小直径刀具不（bú）会因为前道工序使用的较大直径刀具而留下的“加工（gōng）残余”而导致切削负载的突然（rán）加大（dà）。目前一些CAM软件具有“加工残余分析”的功能，这（zhè）一功能（néng）使得CAM系统准确地知道每次（cì）切削后加工（gōng）残余的位（wèi）置所在，这是保持刀具负载不变的关键，而这一关键对高速加工的成功实现又是至关重要的。

总之，刀具路径越简单越（yuè）好，这样，加工过程更有可（kě）能达到最大进给速度，而不必由于密集的数据点簇和加工方向的突然改变（biàn）而减速。在“之”字形切（qiē）削（xuē）路径中，用“弧线”(或类似弧形线段)来连接相邻（lín）的（de）两个直线段，将（jiāng）有利于（yú）减少加/减速程（chéng）序的（de）频繁调用和转换次数。

在高速加工中，无论从加工精度还是（shì）从加工安全性来说，CAM系统的自动过切(残余)保持功能是必（bì）不可少的。因为（wéi）过切(残留)对（duì）工件的损（sǔn）坏是不可修复的。而它（tā）对刀具（jù）的破（pò）坏亦是灾难性的，这就要求被加工（gōng）几何（hé）表面建（jiàn）立一个精确而连续的数字模型以及有一个高效的刀具路径生成算（suàn）法来保证加工轮廓的完整性。其次，CAM系统对刀具路径的（de）验证能力亦是非常重要的，这一方面可以允许程序员在把加工代码（mǎ）送到车间之前验证程序编制的正确性，另一方面还可以对程序进行优化，根据不同加工路（lù）径自动地调节进给速度以始终保持最大（dà）安全进给速度。