高速數(shù)控加工正逐漸取代普通數(shù)控機(jī)床的加工，成為數(shù)控技術(shù)發(fā)展的主流。本文討論了高速數(shù)控加工對數(shù)控系統(tǒng)的基本要求，介紹了SKY2003N型網(wǎng)絡(luò)高速數(shù)控系統(tǒng)的一些基本指標(biāo)，最后比較了普通數(shù)控加工與高速數(shù)控加工的差別。

    1、前言

    高速加工技術(shù)的飛速發(fā)展得到了學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的廣泛關(guān)注，現(xiàn)在高速數(shù)控機(jī)床正逐漸取代普通數(shù)控機(jī)床，成為數(shù)控技術(shù)發(fā)展的主流。一般討論高速數(shù)控機(jī)床時(shí)都提到高主軸轉(zhuǎn)速、以及高的快移速度，對實(shí)際加工有關(guān)的指標(biāo)很少提到，特別是高的加速度對加工精度的重要作用的討論較少，例如在復(fù)雜曲面的高速加工中，對大量微小線段（0.1~0.5mm）構(gòu)成的NC代碼，在保證加工輪廓精度的條件下，機(jī)床的進(jìn)給速度究竟能達(dá)到多少？高速高精度加工對床結(jié)構(gòu)、功能部件、進(jìn)給系統(tǒng)、刀具等都有相當(dāng)?shù)囊螅捎谶@些方面的文獻(xiàn)和介紹比較多，在此我們不多討論。本文主要針對高速數(shù)控機(jī)床對數(shù)控系統(tǒng)的基本要求以及高速數(shù)控系統(tǒng)在實(shí)際高速加工中的作用及特點(diǎn)、要求作一些有關(guān)的探討。

    2、足夠高的進(jìn)給加速度是高速加工精度的保證 

    高速加工主要是指主軸的高轉(zhuǎn)速和高的進(jìn)給速度以及高的進(jìn)給加速度，前兩者的關(guān)系有下面的公式來表達(dá)：

主軸轉(zhuǎn)速：N=Vc/dπ；
進(jìn)給速度：Vt=fzZN;
fz  ——— 每一刀刃在一轉(zhuǎn)中所切削的厚度，單位：mm;
Z  ——— 銑刀的刃數(shù)；
Vc ——— 刀具的線速度，單位：mm/min;
d ——— 刀具的直徑
    將N代入上式，得出進(jìn)給速度：Vt＝fzZVc/dπ

    即在選定了刀具和切削用量的情況下，進(jìn)給速度與主軸的轉(zhuǎn)速成正比，因此，高速加工機(jī)床不僅要有高的主軸轉(zhuǎn)速，也應(yīng)具備與主軸轉(zhuǎn)速相匹配的高的進(jìn)給速度（ 不僅僅是高的空行程速度） 。此外，為了保證加工輪廓的高精度，機(jī)床還必須具備高的進(jìn)給加速度，如果一臺高速機(jī)床沒有足夠高的進(jìn)給加速度，那么它是無法高速地進(jìn)行高精度復(fù)雜曲面輪廓的加工的，因?yàn)樗鼰o法勝任加工復(fù)雜曲面時(shí)根據(jù)不同的曲率半徑在最短的時(shí)間內(nèi)不斷地調(diào)整進(jìn)給速度的需要。

    3、高精度插補(bǔ)是數(shù)控系統(tǒng)高速、高精度化的基礎(chǔ)

    CNC的伺服系統(tǒng)執(zhí)行的是NC代碼經(jīng)數(shù)控系統(tǒng)離散后的數(shù)據(jù)，高速、高精度的加工首先要求的是極短的插補(bǔ)周期和高的計(jì)算精度，如FANU16i采用納米級的位置指令進(jìn)行計(jì)算和數(shù)據(jù)交換。