​高速cnc加工中心配置及要求

高速cnc加工中心與普（pǔ）通（tōng）加工中（zhōng）心對比（bǐ）區別還是很多的，比如（rú）說主軸（zhóu）、刀（dāo）庫、刀具（jù）、數控係統（tǒng）等等，主要在於主軸轉速（sù）和切削進給。一台標準的高速（sù）cnc加（jiā）工中心必須達到標準的高速cnc加工中心要求。

一、高速cnc加（jiā）工中心對（duì）主軸的要求

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等（děng）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、直結式和電主軸。高速cnc加工中心可以使用直結式主軸和電（diàn）主軸（zhóu），其餘的主軸基本上達不到（dào）高速（sù）cnc加工中心的基本轉速要求。高速cnc加工中（zhōng）心主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（cái）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（xīn）廠家已（yǐ）經研發出超高速cnc加工中心，那（nà）種加工中心主軸轉速破十萬是非常簡單的事，但是我們都（dōu）知（zhī）道，主軸轉速越高（gāo），切削（xuē）力度越不足，所以直結式主軸（zhóu）的切削力遠比電（diàn）主軸更好。

二、高速cnc加工中心切削進給

數控機床中，可以說提高機床切削（xuē）進給就相當於提升加工效率。高速（sù）cnc加工中心更是（shì）如此，高速cnc加工中心切削（xuē）進（jìn）給（gěi）一般在20-40m/min，當然切削進給（gěi）更快的也不是沒有，山東（dōng）海特數控的幾款高速cnc加工中心（xīn）切削進給就超過了40m/min。

直線電機的成熟使用（yòng）讓高速cnc加工中心有了質的（de）飛躍，在加（jiā）工效率（lǜ）和加工精（jīng）度都有（yǒu）全方位的提高。直線電機（jī）的（de）驅動方式為非接觸的直接驅動（dòng）方式，移動部件少（shǎo），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（gǎn）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，為傳統驅動裝置的10－20倍，進（jìn）給（gěi）速（sù）度是傳（chuán）統的4－5倍。

三、高速cnc加工中（zhōng）心數控係統

高速cnc加工中心的數控係統比一般的加工（gōng）中心數控係統要求要（yào）更高一些。高速cnc加工中心的數控係統必須有更快的數據處理能（néng）力和（hé）更高的功能化特性（xìng）。而四軸或五軸（zhóu）的高速cnc加（jiā）工中心更是對如此。優（yōu）先選擇32位或64為處理器的數控係統，這兩種數控係統非常之強，是普通的數控係統無法媲美的。

四、高速cnc加工中心刀具

高速（sù）cnc加工中心刀具並不是說刀具的類型，而是高速cnc加工中（zhōng）心的刀具材質。高速cnc加工中心常用的刀具材質有聚晶金剛石、立方氮（dàn）化硼、硬質（zhì）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（dāo）具結構進行動平衡，特別刀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彎強度和斷裂韌性都較低的刀柄或刀片發生 斷裂，對高速cnc加工中心和操（cāo）作者帶來危（wēi）險。刀柄係統選（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（zhuī）度的（de）單麵夾緊刀柄係（xì）統。

五、高速加（jiā）工的數控編（biān）程

    高速（sù）加工的數控編程不同於普通加工的數控編程。在高速加（jiā）工中，由於進給速度和加（jiā）工速度很快，編程員必須能（néng）夠預見到切削刀具（jù）是怎樣切入（rù）工件中去的。加工時除了使用小的進給量和淺的切削（xuē）深度外，編製NC代碼時盡量避免加工方向的突然改（gǎi）變（biàn）也（yě）是非常重要（yào）的，因為進給方向（xiàng）的突然變化不僅會使切削速度降低，而且還有可（kě）能（néng）產生“爬行”現（xiàn）象，這會降（jiàng）低加工表麵質量，甚至還會產生過（guò）切或殘留、刀具損壞乃至主軸損壞的（de）現象，特別是在三維（wéi）輪廊加工過程（chéng）中，將（jiāng）複雜型麵或拐（guǎi）角部（bù）分單獨加工會比用“之”字形加工法、直線法（fǎ）或其他一些通用加工方法來（lái）一次加工出（chū）所有麵（miàn）更有利一些（xiē）。

高速（sù）加工時，建議刀具緩慢切入工件，同時盡量（liàng）避免刀具切出後又重新切入工件，因此，從一（yī）個切削層緩慢地進入另一個切削層比切出後再突然進入要（yào）好，其次，盡可能地保持一個穩定的（de）切削參數，包括保持切削厚度、進給量和切削線速度（dù）的一致性，當遇到某處切（qiē）削深度有可能增加（jiā）時，應降（jiàng）低進給速度，因為負載的變化會引起刀（dāo）具（jù）的（de）偏斜，從（cóng）而降（jiàng）低加工精（jīng）度（dù）、表麵質量和縮短刀具壽（shòu）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預處理，以（yǐ）使高速運行的精加工（gōng）小直徑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（zǎi）的突然（rán）加大。目前一些CAM軟（ruǎn）件具有“加工殘餘分析”的功能，這一功能使得CAM係統準確（què）地知道每次切削後加工殘餘（yú）的位置所在，這（zhè）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（jiǎn）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”(或類似弧形線段)來連接（jiē）相鄰的兩個直線段，將有利於減少加/減（jiǎn）速程序（xù）的頻繁調用和轉（zhuǎn）換次數。

在高速加工中，無（wú）論（lùn）從加工（gōng）精度還是從加工安全性來（lái）說，CAM係統的自（zì）動過切(殘餘)保持功能是必不可少的。因為過切(殘（cán）留)對工件的損（sǔn）壞是（shì）不可修複的。而它對刀具的破壞亦是災難性的，這就要求被加工幾何表麵建立一（yī）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（suàn）法來保證加工輪廓的完整性（xìng）。其次（cì），CAM係統對（duì）刀具路徑的驗證能力（lì）亦是非常重要的，這一（yī）方（fāng）麵可以允許程序員在把加工（gōng）代碼送到車間之前驗證程序編製的正（zhèng）確（què）性（xìng），另（lìng）一方麵還可以對程序（xù）進行優化，根據不同加工路徑自動（dòng）地調節進給速度以始終保持最大安全進給速度。