高速cnc加工中心與普通加工中心對比區(qū)別還是很多的，比如說主軸、刀庫、刀具、數(shù)控系統(tǒng)等等，主要在于主軸轉(zhuǎn)速和切削進(jìn)給。一臺標(biāo)準(zhǔn)的高速cnc加工中心必須達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的高速cnc加工中心要求。

一、高速cnc加工中心對主軸的要求

高速加工中心的高速主軸應(yīng)具有精密度高、剛性好、運(yùn)行平穩(wěn)和熱變形小等特點(diǎn)。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(jié)式和電主軸。高速cnc加工中心可以使用直結(jié)式主軸和電主軸，其余的主軸基本上達(dá)不到高速cnc加工中心的基本轉(zhuǎn)速要求。高速cnc加工中心主軸轉(zhuǎn)速最低不能低于10000rpm，這么高的轉(zhuǎn)速基本上只有直結(jié)式主軸和電主軸才能達(dá)到。

直結(jié)式主軸最大轉(zhuǎn)速沒電主軸高，在國外，有的高速cnc加工中心廠家已經(jīng)研發(fā)出超高速cnc加工中心，那種加工中心主軸轉(zhuǎn)速破十萬是非常簡單的事，但是我們都知道，主軸轉(zhuǎn)速越高，切削力度越不足，所以直結(jié)式主軸的切削力遠(yuǎn)比電主軸更好。

二、高速cnc加工中心切削進(jìn)給

數(shù)控機(jī)床中，可以說提高機(jī)床切削進(jìn)給就相當(dāng)于提升加工效率。高速cnc加工中心更是如此，高速cnc加工中心切削進(jìn)給一般在20-40m/min，當(dāng)然切削進(jìn)給更快的也不是沒有，山東海特數(shù)控的幾款高速cnc加工中心切削進(jìn)給就超過了40m/min。

直線電機(jī)的成熟使用讓高速cnc加工中心有了質(zhì)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(jī)的驅(qū)動方式為非接觸的直接驅(qū)動方式，移動部件少，無扭曲變形問題，采用這種技術(shù)，機(jī)床制造達(dá)到了傳統(tǒng)滾珠絲桿所無法達(dá)到的水平。直線電機(jī)具有高加速度和減速特性，加速度可達(dá)2g，為傳統(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cnc加工中心數(shù)控系統(tǒng)

高速cnc加工中心的數(shù)控系統(tǒng)比一般的加工中心數(shù)控系統(tǒng)要求要更高一些。高速cnc加工中心的數(shù)控系統(tǒng)必須有更快的數(shù)據(jù)處理能力和更高的功能化特性。而四軸或五軸的高速cnc加工中心更是對如此。優(yōu)先選擇32位或64為處理器的數(shù)控系統(tǒng)，這兩種數(shù)控系統(tǒng)非常之強(qiáng)，是普通的數(shù)控系統(tǒng)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(zhì)。高速cnc加工中心常用的刀具材質(zhì)有聚晶金剛石、立方氮化硼、硬質(zhì)含涂層刀具。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(jié)構(gòu)進(jìn)行動平衡，特別刀柄外伸較長的刀具必須進(jìn)行動平衡，以防止高速引起離心力使抗彎強(qiáng)度和斷裂韌性都較低的刀柄或刀片發(fā)生 斷裂，對高速cnc加工中心和操作者帶來危險。刀柄系統(tǒng)選擇也會影響自動換刀的重復(fù)精度和刀具切削剛性。目前刀柄系統(tǒng)一般選擇7:24錐度的單面夾緊刀柄系統(tǒng)。

五、高速加工的數(shù)控編程

    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)給速度和加工速度很快，編程員必須能夠預(yù)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(jìn)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?yàn)檫M(jìn)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(chǎn)生“爬行”現(xiàn)象，這會降低加工表面質(zhì)量，甚至還會產(chǎn)生過切或殘留、刀具損壞乃至主軸損壞的現(xiàn)象，特別是在三維輪廊加工過程中，將復(fù)雜型面或拐角部分單獨(dú)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更有利一些。

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(jìn)入另一個切削層比切出后再突然進(jìn)入要好，其次，盡可能地保持一個穩(wěn)定的切削參數(shù)，包括保持切削厚度、進(jìn)給量和切削線速度的一致性，當(dāng)遇到某處切削深度有可能增加時，應(yīng)降低進(jìn)給速度，因?yàn)樨?fù)載的變化會引起刀具的偏斜，從而降低加工精度、表面質(zhì)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(fù)雜部分進(jìn)行預(yù)處理，以使高速運(yùn)行的精加工小直徑刀具不會因?yàn)榍暗拦ば蚴褂玫妮^大直徑刀具而留下的“加工殘余”而導(dǎo)致切削負(fù)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(tǒng)準(zhǔn)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(fù)載不變的關(guān)鍵，而這一關(guān)鍵對高速加工的成功實(shí)現(xiàn)又是至關(guān)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(dá)到最大進(jìn)給速度，而不必由于密集的數(shù)據(jù)點(diǎn)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(diào)用和轉(zhuǎn)換次數(shù)。

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(tǒng)的自動過切(殘余)保持功能是必不可少的。因?yàn)檫^切(殘留)對工件的損壞是不可修復(fù)的。而它對刀具的破壞亦是災(zāi)難性的，這就要求被加工幾何表面建立一個精確而連續(xù)的數(shù)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(tǒng)對刀具路徑的驗(yàn)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(yàn)證程序編制的正確性，另一方面還可以對程序進(jìn)行優(yōu)化，根據(jù)不同加工路徑自動地調(diào)節(jié)進(jìn)給速度以始終保持最大安全進(jìn)給速度。