東莞品翌:高速數(shù)控加工中心的配置及要求。

與普通加工中心相比，高速數(shù)控加工中心仍存在許多差異，如主軸、刀庫、刀具、數(shù)控系統(tǒng)等，主要在于主軸轉(zhuǎn)速和切割進(jìn)給。標(biāo)準(zhǔn)的高速數(shù)控加工中心必須滿足加工中心的要求。那么，高速數(shù)控加工中心的配置和要求是什么？

高速數(shù)控加工中心的配置及要求。

一、高速cnc加工中心對主軸的要求。

高速加工中心的高速主軸應(yīng)具有精度高、剛度好、運(yùn)行平穩(wěn)、熱變形小等特點(diǎn)。加工中心的主軸有幾種形式：帶式、齒輪式、直接結(jié)式和電動主軸。直接主軸和電動主軸可用于高速cnc加工中心，其余主軸基本不能滿足高速cnc加工中心的基本速度要求。高速cnc加工中心主軸的最低速度不得小于1萬rpm。只有直接主軸和電動主軸才能實(shí)現(xiàn)如此高的速度。

直接主軸的最大速度不如電主軸高。在國外，一些高速cnc加工中心制造商已經(jīng)開發(fā)出超高速cnc加工中心。加工中心的主軸速度超過10萬是非常簡單的，但我們都知道，主軸速度越高，切割強(qiáng)度越低，因此直接主軸的切割力遠(yuǎn)優(yōu)于電主軸。

二、高速cnc加工中心切割進(jìn)給。

在數(shù)控機(jī)床中，可以說提高機(jī)床切割進(jìn)給相當(dāng)于提高加工效率。高速數(shù)控加工中心也是如此。高速數(shù)控加工中心的切割進(jìn)給一般為20-40m/min。當(dāng)然，切割進(jìn)給速度也不是沒有。山東海特數(shù)控高速數(shù)控加工中心的切割進(jìn)給超過40m/min。

直線電機(jī)的成熟使用，使高速CNC加工中心有了質(zhì)的飛躍，全面提高了加工效率和加工精度。直線電機(jī)的驅(qū)動模式為非接觸式直接驅(qū)動模式，移動部件少，無扭曲變形問題。采用該技術(shù)，機(jī)床制造已達(dá)到傳統(tǒng)滾珠絲桿無法達(dá)到的水平。直線電機(jī)具有高加速和減速的特點(diǎn)，可達(dá)2g，是傳統(tǒng)驅(qū)動裝置的10-20倍，進(jìn)給速度是傳統(tǒng)的4-5倍。

三、高速數(shù)控加工中心數(shù)控系統(tǒng)。

高速數(shù)控加工中心的數(shù)控系統(tǒng)要求高于普通加工中心的數(shù)控系統(tǒng)。高速數(shù)控加工中心的數(shù)控系統(tǒng)必須具有更快的數(shù)據(jù)處理能力和更高的功能特性。四軸或五軸的高速數(shù)控加工中心也是如此。優(yōu)先選擇32位或64位數(shù)控系統(tǒng)作為處理器，這兩個數(shù)控系統(tǒng)非常強(qiáng)大，無法與普通數(shù)控系統(tǒng)相媲美。

四、高速cnc加工中心刀具。

高速數(shù)控加工中心的刀具并不是說刀具的類型，而是高速數(shù)控加工中心的刀具材料。高速數(shù)控加工中心常用的刀具材料包括聚晶金剛石、立方氮化硼和硬涂層刀具。好的刀具可以使切割速度更高。

為了平衡刀具結(jié)構(gòu)，必須平衡特殊刀柄外伸長的刀具，以防止高速離心力導(dǎo)致低抗彎強(qiáng)度和斷裂韌性的刀柄或刀片斷裂，給高速數(shù)控加工中心和操作人員帶來危險。刀柄系統(tǒng)的選擇也會影響自動換刀的重復(fù)精度和刀具切割剛度。目前，刀柄系統(tǒng)一般選擇單面夾緊刀柄系統(tǒng)，錐度為7:24。

五、數(shù)控編程高速加工。

高速加工的數(shù)控編程不同于普通加工的數(shù)控編程。在高速加工中，由于進(jìn)給速度和加工速度快，編程師必須能夠預(yù)測切割刀是如何切割到工件中的。除了使用小進(jìn)給和淺切割深度外，在編制數(shù)控代碼時盡量避免加工方向的突然變化也非常重要，因?yàn)檫M(jìn)給方向的突然變化不僅會降低切割速度，還會產(chǎn)生爬行現(xiàn)象，降低加工表面質(zhì)量，甚至產(chǎn)生切割或殘留、刀具損壞甚至主軸損壞，特別是在三維走廊加工過程中，復(fù)雜表面或角部分的單獨(dú)加工將比使用之字形加工法、直線法或其他一般加工方法更有利于一次加工所有表面。

在高速加工過程中，建議刀具緩慢切割工件，盡量避免刀具切割后再切割工件。因此，從一個切割層緩慢進(jìn)入另一個切割層比切割后突然進(jìn)入要好。其次，盡量保持穩(wěn)定的切割參數(shù)，包括保持切割厚度、進(jìn)給量和切割線速度的一致性，當(dāng)切割深度可能增加時，應(yīng)降低進(jìn)給速度，因?yàn)樨?fù)載的變化會導(dǎo)致刀具的偏差，從而降低加工精度。

因此，在許多情況下，有必要對工作走廊的一些復(fù)雜部分進(jìn)行預(yù)處理，使高速精加工的小直徑刀具不會因前道工序中使用的大直徑刀具留下的加工殘留而突然增加切割負(fù)載。目前，一些CAM軟件具有加工殘留分析的功能

簡而言之，工具路徑越簡單越好。這樣，加工過程更有可能達(dá)到最大進(jìn)給速度，而不是由于密集數(shù)據(jù)點(diǎn)集群和加工方向的突然變化而減速。在之字形切割路徑中，使用?。ɑ蝾愃苹《危┻B接相鄰的兩個直段將有助于減少加/減速程序的頻繁調(diào)用和轉(zhuǎn)換次數(shù)。

在高速加工中，CAM系統(tǒng)的自動過切（殘留）維護(hù)功能在加工精度和加工安全方面至關(guān)重要。因?yàn)檫^切（殘留）對工件的損壞是無法修復(fù)的。它對刀具的損壞也是災(zāi)難性的，這就要求在加工幾何表面建立一個準(zhǔn)確、連續(xù)的數(shù)字模型，并有一個高效的刀具路徑生成算法，以確保加工輪廓的完整性。其次，CAM系統(tǒng)對刀具路徑的驗(yàn)證能力也非常重要。一方面，程序員可以在將加工代碼發(fā)送到車間前驗(yàn)證程序編制的正確性。另一方面，程序可以優(yōu)化，進(jìn)給速度可以根據(jù)不同的加工路徑自動調(diào)整，以始終保持最大的安全進(jìn)給速度。