高速cnc加（jiā）工（gōng）中心配置及要求

高速cnc加工中心與普通加工中心對比區別還是很多（duō）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切削進給。一台標（biāo）準的高速cnc加工中心必須（xū）達（dá）到標準的高速cnc加（jiā）工中心要求。

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度高（gāo）、剛性好、運行平穩和熱變形（xíng）小等特點。加工中心（xīn）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（sù）cnc加工中心可以使用直（zhí）結式主軸和電主軸，其餘的主軸基本上達不到高（gāo）速cnc加工中心的基本轉速要求。高速cnc加工中心主軸轉速最低不能低於（yú）10000rpm，這麽高的轉速基本上隻有直結式主（zhǔ）軸和電主軸才能達（dá）到。

直結式主軸最大（dà）轉速沒電主軸高，在國外，有的高速cnc加（jiā）工中心廠家已經研發出超高速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（zhǔ）軸轉速越高，切削（xuē）力（lì）度（dù）越不足，所以直結式主軸的切削力遠比電主軸更（gèng）好。

二（èr）、高速cnc加工中心（xīn）切削進給

數（shù）控機床中，可以說（shuō）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（xuē）進給一般在20-40m/min，當然（rán）切削進給更快的也不是沒有，山東海特數（shù）控的幾款高速cnc加工中（zhōng）心切削進給就超過了40m/min。

直線電機的成熟使用讓高速cnc加工中心（xīn）有了質的飛躍，在加工效率和加工精（jīng）度（dù）都有全方位的提高。直線電機的驅動方（fāng）式為非接觸（chù）的直接驅動（dòng）方式，移動部件少，無扭曲變形問（wèn）題（tí），采用（yòng）這（zhè）種技術，機床製造達到了傳統滾珠絲杆（gǎn）所無法（fǎ）達到的（de）水平。直線電機具有高加速度和減速特性，加速度可達2g，為（wéi）傳統驅動裝置的10－20倍，進給速度是傳統的4－5倍。

三、高速cnc加工中心數控係統

高速cnc加工中心的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（gōng）中心的數控係統必須有更（gèng）快的數據處理（lǐ）能力和更高的功能化特性。而四軸或五軸的高速（sù）cnc加工中（zhōng）心更是（shì）對如此。優先選擇32位或64為處（chù）理器的數控係統，這兩種數控（kòng）係統非常之強，是普通的數控係統無（wú）法媲美的。

四（sì）、高速cnc加工中心刀具

高速cnc加工中心刀具並不（bú）是說（shuō）刀具的類（lèi）型，而（ér）是高速cnc加（jiā）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（jīn）剛石、立方氮化硼、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。

要對刀具（jù）結構進行動平衡，特別刀柄外伸較長的刀具必（bì）須進（jìn）行動平衡，以防止高速引起離心力使（shǐ）抗彎強度和斷裂韌性（xìng）都（dōu）較低（dī）的刀（dāo）柄（bǐng）或刀（dāo）片發生 斷裂，對高（gāo）速cnc加工中（zhōng）心和操（cāo）作者帶來危險。刀柄係統選擇也會影響自動換刀的重複精度和刀具（jù）切削剛性。目前刀柄係統一般選擇7:24錐（zhuī）度的（de）單麵夾緊刀柄係統。

五、高速加（jiā）工的數（shù）控編程

    高速加工的數控編程不同於普通加工的數控編（biān）程。在高速加（jiā）工中，由於進給速度和加工速（sù）度很快，編程員必須能夠預見到切削刀具是怎樣切入工件中去的。加（jiā）工時除了使用（yòng）小的（de）進給量和淺（qiǎn）的切削深度外，編製（zhì）NC代碼時盡量避免加工方向的突然改變（biàn）也是非常重要（yào）的，因為進給方向的突然變化不僅會使切削速度（dù）降低，而且還有可能產生“爬行”現（xiàn）象，這會（huì）降低加工表麵（miàn）質量，甚至還會產生過切或殘留、刀具損壞乃至主軸損壞（huài）的現象，特別是在三維輪廊加（jiā）工過程中，將複雜型麵或拐角部（bù）分單獨加工會比用“之”字形加工法、直線法或其他一些通用加工方法來一（yī）次加工出所有麵更有利一（yī）些。

高（gāo）速加工時，建議（yì）刀具緩慢（màn）切入工件，同時盡量避免刀（dāo）具切出後又重新切入工（gōng）件，因此，從一個（gè）切（qiē）削層緩慢（màn）地進入另一個切削層比切出後再突然進入要好，其次，盡可能地保（bǎo）持（chí）一個穩定的切（qiē）削參數，包括保持切削厚度、進給量和切削線速度的一致性，當遇到某處切削深度有可能增加時，應降低進給速度，因為負載的變化（huà）會引起刀具的偏斜，從而降低加工精度、表（biǎo）麵質量和縮短刀具壽命。

故在很多情況下，有必要對工作輪廊的某些複雜部（bù）分進行預處理，以使高速運行的精加工小直徑（jìng）刀具不會因（yīn）為前道工序使用的較大直（zhí）徑刀具而留下（xià）的（de）“加工（gōng）殘餘”而（ér）導致切削負載的突然加大。目前（qián）一些CAM軟件具有“加（jiā）工殘（cán）餘分析（xī）”的功能，這一功能使得CAM係統準確地知道每次切削後加（jiā）工殘餘的位置所（suǒ）在，這是保持刀（dāo）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（shù）據點簇和加工方向的突然改變而減速。在“之”字（zì）形切削路徑中（zhōng），用“弧線”(或類似弧形線段)來連接相鄰（lín）的兩個直線段（duàn），將有利於減（jiǎn）少加/減速程序（xù）的頻（pín）繁（fán）調（diào）用和轉換次數。

在高速加工中，無論從加工精度還是從加工安全性（xìng）來說（shuō），CAM係統的自動過（guò）切(殘餘)保持功能是必不可少（shǎo）的。因為過（guò）切(殘留（liú）)對工件的損壞是不可修複的。而它對刀具的（de）破壞亦是災難性的，這就要求被加工幾何表麵建立一個精（jīng）確而連續的數字模型以及有一個（gè）高（gāo）效的刀具路徑（jìng）生成（chéng）算法來保證加工（gōng）輪廓的完整性。其次，CAM係統對刀具路（lù）徑的驗（yàn）證能力亦是非常重要的，這一方麵可以允許程序員在把加工代（dài）碼送到車間之前驗（yàn）證程序編製的正確性（xìng），另一（yī）方麵還可以對程序進行優化，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。