高速cnc加工中心配（pèi）置（zhì）及要求

高速（sù）cnc加工中心與普通加工中心對比區別還是很多的，比如說主軸、刀庫、刀具、數控係統等（děng）等，主（zhǔ）要在於主軸轉速和切削（xuē）進給。一台標（biāo）準的高（gāo）速cnc加工中心必（bì）須達（dá）到標準的高速cnc加工中心要（yào）求。

一、高速cnc加工中心對主軸的要求

高速加工中（zhōng）心的高速主軸應具有精密（mì）度高（gāo）、剛性好、運行平（píng）穩和熱變形（xíng）小等特點。加工中心比較普及的主（zhǔ）軸有這（zhè）麽（me）幾種形（xíng）式：皮帶式、齒（chǐ）輪式、直結式和電主軸。高速（sù）cnc加工中心可以使用直結式主軸和（hé）電（diàn）主軸，其餘的主軸基本上達不到高速cnc加工中心的基本轉速要求。高速cnc加（jiā）工中心主軸（zhóu）轉速最低不能低（dī）於（yú）10000rpm，這（zhè）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（shì）主軸最大轉速沒電主軸高，在國（guó）外，有的高（gāo）速（sù）cnc加工中心廠家已經研發出超（chāo）高速cnc加工中心，那種加（jiā）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（zhuǎn）速越高，切削力度越不足，所以直結式主軸（zhóu）的切削力遠比電主軸更好。

二、高速（sù）cnc加工中心（xīn）切削進給（gěi）

數控機床中，可以說提高機床切削進給就（jiù）相當於提升（shēng）加工效率。高速cnc加工中心（xīn）更是如此，高速cnc加工中心切（qiē）削進給一般在20-40m/min，當然切削進給更快的也（yě）不是沒有，山東海特數控的幾（jǐ）款高速cnc加工中心切削進給就超過了40m/min。

直線電機的成熟（shú）使用讓高速cnc加工中心有了（le）質的飛（fēi）躍，在加工效率和加工精度都有全方位的提高（gāo）。直（zhí）線電機的驅動（dòng）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（dá）到了傳統滾珠絲杆所無法達到的水平（píng）。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（qū）動裝置的10－20倍，進給速度是傳統的4－5倍。

三、高速cnc加工中（zhōng）心數控係統（tǒng）

高速cnc加工中心（xīn）的數控係統比（bǐ）一般的加工（gōng）中（zhōng）心數控係統要求要更高一（yī）些。高速cnc加工中心的數控係統必須有更快（kuài）的數據處理能力和更高（gāo）的功能化特性。而四（sì）軸或五軸的（de）高速cnc加工中心更是對如此。優先選擇32位或64為（wéi）處理器的數控係統，這兩（liǎng）種數控係統非常之強（qiáng），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cnc加工中心刀具並不是說刀具的類型，而是高速（sù）cnc加工（gōng）中心的刀具材質。高速cnc加工中心常用的刀具材質有聚晶金剛石、立方氮化硼、硬質含塗層刀具。好的刀具可以使切削速度向（xiàng）更高的高度發展。

要（yào）對刀（dāo）具結構進行動平衡，特別刀柄外伸較長的（de）刀具必須進（jìn）行動平衡，以防止（zhǐ）高速引起離心力使抗彎強度和斷裂韌性都較低的刀柄（bǐng）或（huò）刀片發（fā）生 斷裂，對高速cnc加工中心和操作者（zhě）帶來危險。刀柄係（xì）統選擇也會（huì）影響自動換刀的重複精度和刀具切削剛（gāng）性。目（mù）前刀柄係（xì）統一般選擇7:24錐度的單麵夾（jiá）緊刀柄係統（tǒng）。

五（wǔ）、高（gāo）速加工的數控編程

    高速加工的數控（kòng）編程不同於（yú）普通加工的數控編程。在高速加工中，由於進給（gěi）速（sù）度（dù）和加工速度（dù）很快，編程員必須能夠預見到切削刀（dāo）具是怎樣切入工件中去的。加工時除了使用小的進給量和淺的切削深度外，編製NC代碼（mǎ）時盡量避免加（jiā）工方（fāng）向（xiàng）的突然改變也是（shì）非常重要（yào）的，因（yīn）為進給方（fāng）向的突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，這會降低加工表麵質量，甚至還會產生（shēng）過切或殘（cán）留、刀具損壞乃至主軸損壞的現象，特別是在（zài）三維輪廊加工過程中，將複（fù）雜型麵或拐角部分單獨加工會比用“之”字形加工法、直（zhí）線法或其他一些通（tōng）用加工方法來一次加工出所有麵更（gèng）有利一些。

高（gāo）速加工時，建議刀具緩慢切入工件，同時盡量避免刀具切出後又（yòu）重新切入工件，因此，從一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好，其次，盡可能（néng）地保持一個穩定的（de）切（qiē）削參數，包括（kuò）保持切削厚度、進給量和切削線速度（dù）的一（yī）致性，當遇到某處切（qiē）削深度有可能增（zēng）加時，應降低（dī）進給速度，因為負載的變化會引起刀具的（de）偏斜（xié），從（cóng）而降低加工精度、表麵質量和縮短刀具壽命。

故（gù）在很多情況下，有必要對（duì）工作輪廊（láng）的某些複雜部分進行預處（chù）理，以使高速運行的精加工小直徑刀具不會因為前道（dào）工序使用的較大直徑刀具而留下的“加工殘餘”而導致切（qiē）削負載的突然（rán）加大。目前一些（xiē）CAM軟件具（jù）有“加工殘餘分析”的功能（néng），這一功能使（shǐ）得CAM係統準確（què）地（dì）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關鍵，而這一關鍵對高速（sù）加工的成功實現又是至關（guān）重要的。

總之，刀具路徑越簡單（dān）越好，這樣，加工過（guò）程更有可能達到最大進給速度，而不必由於密（mì）集的數據點簇和加（jiā）工方向的突然改變而（ér）減速。在“之”字形切削路徑中，用“弧線”(或類似弧形線段)來連接相鄰的兩個直線段，將（jiāng）有（yǒu）利（lì）於減少加/減速程序的頻繁調用（yòng）和轉換次數。

在高速加工中，無論從（cóng）加工精度還（hái）是從加工安全性來說，CAM係統的自動過切(殘餘（yú）)保持功能（néng）是必（bì）不可少的。因（yīn）為過切(殘留)對工件的損壞是不可修複的（de）。而它對刀具（jù）的破壞亦是災（zāi）難性的，這就要求被加工幾（jǐ）何表麵建立一個精確而連續的數字（zì）模型以及（jí）有一個高效的刀具路徑生成算法來保證加工輪廓（kuò）的（de）完整性。其次，CAM係統對刀具路徑的驗證能力亦是（shì）非常重（chóng）要的，這一方麵可以允許程序員在把（bǎ）加工代碼送到車間之前（qián）驗證程序編製的正確性（xìng），另一方麵還可以對程序（xù）進（jìn）行優化，根據不同加工（gōng）路徑（jìng）自動地調節進（jìn）給速度以始終保（bǎo）持最大安（ān）全進給（gěi）速度。