加工中心的（de）配（pèi）置及要求

加工中（zhōng）心的配置及要求

加工中心對比普通加工中心，還是（shì）很多的區別，比（bǐ）如說主軸（zhóu）、刀（dāo）庫、刀具、數控（kòng）係統等等，主要在於主軸轉速和切削進給。一台標準的加（jiā）工中心必須達到加工中心要求。那麽，加工中（zhōng）心的（de）配置（zhì）及要求是怎麽樣的呢？

加工中心的配置及要求

一、加工中心對主軸的要求

高速加工中心（xīn）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（zhōng）心比較普及的（de）主軸（zhóu）有這麽幾（jǐ）種形式：皮（pí）帶式（shì）、齒輪（lún）式、直結式和電主軸。加工中心可以使（shǐ）用直（zhí）結式主軸和電主軸，其餘的主軸基本上達不到（dào）加工中心的基本（běn）轉速要求。加（jiā）工（gōng）中（zhōng）心主軸轉速最低不能低於10000rpm，這麽高的轉速基本（běn）上隻（zhī）有直結式主軸和電主軸才能達到。

直結（jié）式主軸最大轉速沒電主（zhǔ）軸高，在國外，有的加工中心廠家已經研發（fā）出超加（jiā）工中心，那種加工中心主軸轉速破十萬（wàn）是非常簡（jiǎn）單的事，但是我們（men）都知道，主軸轉速（sù）越高，切削力度越不（bú）足（zú），所以（yǐ）直（zhí）結式主軸的切削（xuē）力遠比電主軸更好。

二、加工中心切削（xuē）進給

數控機床中，可以（yǐ）說提高機床切削進給就相當於提升加工效率。加工中心更是如此，加工中心切削進給一般在（zài）20-40m/min，當然切削（xuē）進給更快的也不是沒有。

直線電機（jī）的成熟使用讓（ràng）加工中心有了質的飛躍，在加工效率和加工精度（dù）都有全方位的提高。直線電機的驅動方式為非（fēi）接觸的直接驅動方式，移動部件少（shǎo），無（wú）扭曲變形問題，采用這種技術（shù），機床製造達到了傳統滾珠絲杆所無法達到的水平。直（zhí）線電機具（jù）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（sù）度（dù）是傳統的（de）4－5倍。

三（sān）、加工（gōng）中心數控係統（tǒng）

加工中心的數控（kòng）係統（tǒng）比一（yī）般的加工中心（xīn）數控係統要（yào）求（qiú）要（yào）更高一些。加工中心的數（shù）控係統必須有更快的數據處理能力和更高的功能（néng）化特性。而四軸（zhóu）或五軸的加（jiā）工中心更是對如此。優先選擇32位或64為處理器（qì）的數（shù）控係統（tǒng），這兩種數控係統非常之強，是（shì）普（pǔ）通的數控係統無法媲美的。

四、加工中心（xīn）刀具

加工中心刀具並不是說刀具的類型，而是加工（gōng）中（zhōng）心的刀（dāo）具材質。加工中心（xīn）常（cháng）用的刀具材質有聚晶金剛石、立方氮化（huà）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（fā）展。

要對刀具結構進行動平衡，特別（bié）刀柄（bǐng）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（liè），對（duì）加工中心和操（cāo）作者帶來危險。刀柄（bǐng）係統選擇也會影響自動換刀的重複精（jīng）度和刀具切削剛性（xìng）。目前刀柄（bǐng）係統一般選擇7:24錐度的單麵夾緊刀柄係統（tǒng）。

五、高速加工的數控編程（chéng）

高速加工的數控編程不同於普通加工的數控編（biān）程。在高速加工中，由於（yú）進給速度和加工速度（dù）很快（kuài），編程員必須能（néng）夠預見到切削刀具是怎樣切入工件中去的。加工時除（chú）了使用小的進給量和淺（qiǎn）的切削深度外，編製NC代碼時盡量避免加工方向的突然改變也是非（fēi）常重要的，因為進給方向的突然變化不（bú）僅會使切削速（sù）度降低（dī），而且還有可（kě）能產生“爬行”現象，這會（huì）降低加工表麵質量，甚（shèn）至還會（huì）產生過切（qiē）或殘留、刀具損壞乃至主軸損壞的（de）現象（xiàng），特別是在三維輪廊加工過程中，將複雜型麵或拐角部分單獨加工會比用“之（zhī）”字形加工法、直（zhí）線法或其他一些通用加工方法來一次加工出所有（yǒu）麵更有利一些。

高速加工時，建議刀具緩慢切入（rù）工件，同時盡量避免刀具切出後又重新切入工件，因此，從一個切削層（céng）緩慢地進入另一個切削層比切出後再突然進入要好，其次，盡可能地（dì）保（bǎo）持一個穩定的切削參數，包括（kuò）保持切削厚度、進給量（liàng）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（shí），應降低進給速度，因為負載的變化會引（yǐn）起刀具的偏（piān）斜，從而（ér）降低加工精度、表（biǎo）麵（miàn）質量和（hé）縮短刀具壽命。

故在很多情況下，有必要對工作（zuò）輪廊（láng）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刀具不（bú）會因為前道工序使用的較大（dà）直徑刀（dāo）具而留下的“加工殘餘”而（ér）導致切削負（fù）載的突然加大。目前一些CAM軟件具有“加工殘餘分析”的功能，這一功能使得CAM係統準確地知（zhī）道每次切削後加工殘餘的位（wèi）置所在，這是保持刀具負載不變的關（guān）鍵，而這一關鍵對（duì）高速加工的成（chéng）功實現又是至關重要的。

總之，刀（dāo）具路徑越簡單越好，這樣，加工（gōng）過程（chéng）更有（yǒu）可能達到最大進給速度，而（ér）不必（bì）由於密集的數據點簇（cù）和加工方向的突然改（gǎi）變而減速。在（zài）“之”字形切削路徑中，用“弧線”(或類似弧形線段)來連接（jiē）相鄰（lín）的兩個直（zhí）線段，將有利於減少加/減速程序的頻繁調用（yòng）和轉換次數。

在高速加工（gōng）中，無論從加工精度還是從加工安全性來說，CAM係統的自動過切(殘餘)保持功能是必不可少的。因為過切（qiē）(殘留)對工件的（de）損壞是不（bú）可（kě）修複的。而它對刀具（jù）的（de）破壞亦是災難性的，這就要求被加工（gōng）幾何表麵建立一個精（jīng）確而連續的數字模型（xíng）以及有（yǒu）一個高效的刀具路（lù）徑生成算法來保證加工輪廓的（de）完整（zhěng）性。其次，CAM係統（tǒng）對刀具（jù）路徑的驗證能（néng）力亦是非常重要的，這一方麵可以允許程序員在把加工代碼送到車間之前驗證程序編製的正確性，另一方麵還（hái）可以（yǐ）對程序進（jìn）行優（yōu）化（huà），根據不同加工路徑自動地調節進給速度以始終保持最大安全進給速度。