5 高速数控加工中心配置及要求

在CNC加工服务中，高速CNC加工是一个非常重要的工序，它可以快速准确地快速加工零件，提高相应的加工效率。

高速数控加工中心与普通加工中心在主轴、刀库、刀具、数控系统等方面还是有很多区别的，主要体现在主轴转速和切削进给上。标准的高速CNC加工中心必须满足标准的高速CNC加工中心的要求。

1。 专用主轴支持高速CNC加工中心

高速加工中心的高速主轴应具有精度高、刚性好、运转平稳、热变形小等特点。加工中心中比较流行的几种主轴：皮带式、齿轮式、直驱式和电主轴。高速CNC加工中心可以采用直驱主轴和电主轴，其余主轴基本不能满足高速CNC加工中心的基本速度要求。高速CNC加工中心的主轴转速不能低于10000rpm。如此高的转速，基本上只有直驱主轴和电主轴才能达到。

直联主轴的最高转速没有电主轴高。主轴转速越高，切削力越小，因此直联主轴的切削力远优于电主轴。

2。 高速数控加工中心切削进给

在数控机床中，可以说提高机床的切削进给量就等于提高了加工效率。高速数控加工中心就是这种情况。高速CNC加工中心的切削进给一般为20-40m/min。当然，切削进给是最快的。

直线电机的成熟使用，使高速数控加工中心有了质的飞跃，全方位提高了加工效率和加工精度。直线电机的驱动方式为非接触直接驱动方式，运动部件少，无变形问题。借助这项技术，机床制造达到了传统滚珠丝杠无法达到的水平。直线电机具有高加减速特性，加速度可达2g，是传统驱动装置的10-20倍，进给速度是传统的4-5倍。

3。 高速数控加工中心数控系统

高速CNC加工中心的CNC系统比加工中心的一般CNC系统要求更高。高速CNC加工中心的数控系统必须具备最快的数据处理能力和最高的功能特性。这适用于四轴或五轴高速数控加工中心。具有32位或64位处理器的数控系统是首选。这两种数控系统的功能非常强大，是普通数控系统无法比拟的。

4。 高速数控加工中心刀具

高速CNC加工中心刀具不是刀具的种类而是高速CNC加工中心的刀具材料。高速CNC加工中心常用的刀具材料有聚晶金刚石、立方氮化硼、硬涂层刀具。好的刀具可以让切削速度发展到最高的高度。

需要对刀具结构进行动平衡，特别是对于手柄较长的刀具，必须进行动平衡，以防止高速离心力破坏弯曲强度和断裂韧性低的刀柄或刀片，这对于高速数控加工中心。给操作者带来危险。刀架系统的选择也会影响自动换刀的重复性和刀具的切削刚性。目前刀架系统一般选用7:24锥度单面装夹刀架系统。

5。 用于高速加工的 CNC 编程

高速加工的数控编程不同于普通加工的数控编程。在高速加工中，由于进给速度和加工速度快，编程人员必须能够预见刀具如何切入工件。除了在加工过程中使用小进给和浅切深外，在编写 NC 代码时避免加工方向的突然变化也很重要，因为进给方向的突然变化不仅会降低切削速度，而且可能出现“爬行”现象，会降低加工表面质量，甚至造成过切或残渣、刀具损坏甚至主轴损坏。尤其是在三维轮廓加工过程中，对复杂的轮廓或拐角部分进行单独加工。一次加工所有表面比使用“锯齿”加工方法、直线方法或其他一些通用加工方法更有利。

高速加工时，建议刀具慢慢切入工件，尽量避免切出后刀具再次切入工件。因此，从一个切割层慢慢进入另一个切割层，比切出后突然进入要好。其次，尽量保留。稳定切削参数，包括保持切削厚度、进给量、切削线速度的一致性，当遇到一定的切削深度增加时，应降低进给量，因为载荷的变化会引起刀具偏斜，从而降低加工精度、表面质量，缩短刀具寿命。

因此，在很多情况下，需要对工作轮廓的一些复杂部位进行前处理，使高速精加工的小直径刀具不会被前道工序中使用的较大直径刀具留下。 “这会导致切削负荷突然增加。目前，部分CAM软件具有“加工残渣分析”功能。此功能使 CAM 系统能够准确地知道每次切削后加工残留物的位置。这是保持刀具负载恒定的关键，这对高速加工很重要。成功实现也很关键。

总之，刀具路径越简单越好。这样，加工过程就可以达到最大进给速度，而不必因数据点密集和加工方向突然变化而减慢速度。在“之字形”切割路径中，使用“圆弧”（或类似弧形线段）连接两条相邻的直线段，有助于减少加减速程序的频繁调用和转换频率。

在高速加工中，CAM系统的自动过切（余量）保持功能在加工精度和加工安全性方面是必不可少的。因为过切（残余）对工件的损坏是无法弥补的。对刀具的损伤也是灾难性的，这就需要建立精确连续的加工几何表面数字模型和高效的刀具路径生成算法，以保证加工轮廓的完整性。其次，CAM系统验证刀具路径的能力也很重要。一方面，它允许程序员在将处理代码发送到车间之前验证程序的正确性。另一方面，它也可以优化程序。加工路径自动调整进给速度，始终保持最大安全进给速度。