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    高速cnc加工中心配置及要求

     
      高速cnc加工中心與普通加工中心對比區別還是很多的,比如說主軸、刀庫、刀具、數控系統等等,主要在于主軸轉速和切削進給。一臺標準的高速cnc加工中心必須達到標準的高速cnc加工中心要求。
      
      一、高速cnc加工中心對主軸的要求
    高速cnc加工中心主軸
      
      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特點。加工中心比較普及的主軸有這么幾種形式: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主軸,其余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加工中心主軸轉速*低不能低于10000rpm,這么高的轉速基本上只有直結式主軸和電主軸才能達到。
      
      直結式主軸*大轉速沒電主軸高,在國外,有的高速cnc加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,主軸轉速越高,切削力度越不足,所以直結式主軸的切削力遠比電主軸*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進給就相當于提升加工效率。高速cnc加工中心*是如此,高速cnc加工中心切削進給一般在20-40m/min,當然切削進給*快的也不是沒有,山東海特數控的幾款高速cnc加工中心切削進給就超過了40m/min。
      
      直線電機的成熟使用讓高速cnc加工中心有了質的飛躍,在加工效率和加工精度都有全方位的提高。直線電機的驅動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,機床制造達到了傳統滾珠絲桿所無法達到的水平。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,進給速度是傳統的4-5倍。
      
      三、高速cnc加工中心數控系統
      
      高速cnc加工中心的數控系統比一般的加工中心數控系統要求要*高一些。高速cnc加工中心的數控系統必須有*快的數據處理能力和*高的功能化特性。而四軸或五軸的高速cnc加工中心*是對如此。優先選擇32位或64為處理器的數控系統,這兩種數控系統非常之強,是普通的數控系統無法媲美的。
      
      四、高速cnc加工中心刀具
      
      高速cnc加工中心刀具并不是說刀具的類型,而是高速cnc加工中心的刀具材質。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、硬質含涂層刀具。好的刀具可以使切削速度向*高的高度發展。
      
      要對刀具結構進行動平衡,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加工中心和操作者帶來危險。刀柄系統選擇也會影響自動換刀的重復精度和刀具切削剛性。目前刀柄系統一般選擇7:24錐度的單面夾緊刀柄系統。
    高速cnc加工中心
      五、高速加工的數控編程

           高速加工的數控編程不同于普通加工的數控編程。在高速加工中,由于進給速度和加工速度很快,編程員必須能夠預見到切削刀具是怎樣切入工件中去的。加工時除了使用小的進給量和淺的切削深度外,編制NC代碼時盡量避免加工方向的突然改變也是非常重要的,因為進給方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,這會降低加工表面質量,甚至還會產生過切或殘留、刀具損壞乃至主軸損壞的現象,特別是在三維輪廊加工過程中,將復雜型面或拐角部分單獨加工會比用“之”字形加工法、直線法或其他一些通用加工方法來一次加工出所有面*有利一些。
      
      高速加工時,建議刀具緩慢切入工件,同時盡量避免刀具切出后又重新切入工件,因此,從一個切削層緩慢地進入另一個切削層比切出后再突然進入要好,其次,盡可能地保持一個穩定的切削參數,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,因為負載的變化會引起刀具的偏斜,從而降低加工精度、表面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復雜部分進行預處理,以使高速運行的精加工小直徑刀具不會因為前道工序使用的較大直徑刀具而留下的“加工殘余”而導致切削負載的突然加大。目前一些CAM軟件具有“加工殘余分析”的功能,這一功能使得CAM系統準確地知道每次切削后加工殘余的位置所在,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*有可能達到*大進給速度,而不必由于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)來連接相鄰的兩個直線段,將有利于減少加/減速程序的頻繁調用和轉換次數。
      
      在高速加工中,無論從加工精度還是從加工安全性來說,CAM系統的自動過切(殘余)保持功能是必不可少的。因為過切(殘留)對工件的損壞是不可修復的。而它對刀具的破壞亦是災難性的,這就要求被加工幾何表面建立一個精確而連續的數字模型以及有一個高效的刀具路徑生成算法來保證加工輪廓的完整性。其次,CAM系統對刀具路徑的驗證能力亦是非常重要的,這一方面可以允許程序員在把加工代碼送到車間之前驗證程序編制的正確性,另一方面還可以對程序進行優化,根據不同加工路徑自動地調節進給速度以始終保持*大安全進給速度。
     

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