高速cnc加（jiā）工中心配置及要求

高速cnc加工中心與（yǔ）普（pǔ）通加工中心對比（bǐ）區別還是很多的，比如說主軸、刀庫、刀具、數控係統等等，主要在於主軸轉速和（hé）切削進給。一台標準的高速cnc加工中心必須達到（dào）標準的高速（sù）cnc加工中心要求。

一、高速cnc加工中心對主軸的（de）要求

高速加工中心的高速主軸應具有精密度高、剛性好、運行平穩和熱變形小（xiǎo）等特點。加工中心比較普及的主軸有這麽幾種形式：皮帶式、齒輪式、直結式和（hé）電主軸。高速cnc加工中心可以使用直結式主軸和電（diàn）主軸，其餘的主軸基本上達不到（dào）高速cnc加工中（zhōng）心的基本轉速要求。高速cnc加工中心主（zhǔ）軸轉速最低不能低於10000rpm，這麽高的轉速基本上隻有直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，有的高速cnc加工中心廠家已經研發（fā）出超高速cnc加工中心，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，主軸轉速越高，切削（xuē）力度越不足，所以（yǐ）直結式主軸的切削力遠比電主軸（zhóu）更好。

二、高速cnc加工中心切削進給

數（shù）控機床中（zhōng），可以說提高機床切削進給就相當於提升加工效率。高速cnc加工中心更是如此，高速cnc加工中心切削進給一般在20-40m/min，當然切削進給更（gèng）快的也不是沒有，山東（dōng）海特數控的幾款高速（sù）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（gōng）中心有了質（zhì）的飛躍（yuè），在加工效率和加工精度都有全方位的提高。直線（xiàn）電機的驅動（dòng）方式為非接觸（chù）的直接驅動（dòng）方式，移動（dòng）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珠絲杆所無法達到的水平。直線（xiàn）電（diàn）機具（jù）有高（gāo）加速度和減速特性，加速度可達2g，為傳（chuán）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）數控係統比一般的加工中心數控係統要求要更高一些。高速cnc加工中心（xīn）的數控係統必須有（yǒu）更快的數據（jù）處理能（néng）力和更高的功能化特性。而四軸或五軸的高速cnc加（jiā）工（gōng）中心更是對如（rú）此（cǐ）。優先選擇32位或64為處理器的數（shù）控係統（tǒng），這兩種數控係統非常之強，是普通（tōng）的數控係統無法媲美的。

四、高速（sù）cnc加工中心刀具（jù）

高速cnc加工中心刀具並不（bú）是說刀具的類（lèi）型，而是高速cnc加工中心的刀具（jù）材質。高速cnc加（jiā）工中心常用（yòng）的刀具（jù）材質有聚（jù）晶金（jīn）剛石（shí）、立方氮化硼、硬質含塗層刀具。好（hǎo）的刀具可以使切削速度向更高的高度發展。

要（yào）對刀具結構進行動平衡，特別（bié）刀柄外伸較（jiào）長的刀具必須進行動（dòng）平衡，以防止高速（sù）引起離心力使抗彎強度和斷裂韌性都較低的刀（dāo）柄或刀片（piàn）發生 斷裂，對高速（sù）cnc加工中（zhōng）心和（hé）操作者帶來危險。刀柄係統選擇也會影（yǐng）響自動換刀的重複精度和刀具切削剛（gāng）性。目前刀柄係統（tǒng）一（yī）般選擇7:24錐度的單麵夾（jiá）緊刀柄係統（tǒng）。

五、高速加工的數控編程

    高速加工的數控編程（chéng）不同於普通加工的（de）數控編程（chéng）。在高（gāo）速加工中，由於（yú）進給速度和（hé）加工速度很快，編程員必須能夠預見到切削刀具（jù）是怎樣切入工（gōng）件中去的。加工時除了使（shǐ）用小的（de）進給量和淺的切削深度外，編製NC代碼（mǎ）時盡量避免加工方（fāng）向的突然改變也是非常重要的，因為進給（gěi）方向的突然（rán）變化不僅會（huì）使切削速度降低，而且還（hái）有可能產生“爬行”現（xiàn）象（xiàng），這會降低加工表麵（miàn）質量（liàng），甚至還會產（chǎn）生過切或殘留、刀具損壞乃至主軸損壞的現象，特別是在三維（wéi）輪廊加（jiā）工過程中，將（jiāng）複雜型麵或拐角部分單獨加工（gōng）會比（bǐ）用“之”字形加工法、直線法或其他一些（xiē）通用（yòng）加工方法來一次加工出所有（yǒu）麵更有利一些。

高速加工時，建（jiàn）議（yì）刀具緩慢切入工件，同（tóng）時盡量避免刀（dāo）具切出後又重（chóng）新切（qiē）入工件，因此，從一個切削層緩慢地進入另（lìng）一個（gè）切削層比切出後再（zài）突然進入要（yào）好，其次，盡可能（néng）地保持一個穩定的切削參數，包括保持切削厚度、進給量和（hé）切削線速度的一致性（xìng），當遇到某處切削深度有可能增加（jiā）時，應降低進給速度，因為負（fù）載的變化（huà）會引起刀具的偏斜，從而降低（dī）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（duì）工作輪廊的某些複雜部分進行（háng）預處理，以使高速運行的精加工小直徑（jìng）刀具不會因為前道工序使（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加大（dà）。目前一（yī）些CAM軟件具有“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餘的位置所在，這是保持刀具負載不變的（de）關鍵，而這（zhè）一關鍵對高（gāo）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（yuè）好，這樣，加工過程更有可能達到（dào）最大（dà）進給速（sù）度，而不必由於密集的（de）數據點簇和加工方向的（de）突（tū）然改變而減速。在“之”字形（xíng）切削路徑中，用“弧（hú）線”(或類（lèi）似弧形線段)來連接（jiē）相鄰的兩個直線段，將有（yǒu）利於減少加/減速程序的頻繁調用和轉換次（cì）數。

在高速加（jiā）工中，無（wú）論從加工精度還（hái）是從加工安全性來說，CAM係統（tǒng）的自動過切(殘餘)保（bǎo）持功能是（shì）必（bì）不可少的。因為（wéi）過切(殘留)對工件的損壞是不可修複的。而它對刀具的破（pò）壞亦是災難性的，這就要求被加工（gōng）幾何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）徑生成算法來保證加工輪廓（kuò）的完整性。其次，CAM係統對刀具路徑的驗證能力亦是非常重要的，這（zhè）一方麵（miàn）可以（yǐ）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（què）性，另一方麵還可以對程序（xù）進行優化，根據不同加工路徑自動地（dì）調節進給速度以始終保持最大安全進給速度。