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高速加工概念
（作者未知） 2009/7/31
（接上頁）相信名牌機床測試報告 , 相信切削深度的理論 , 而忽略了光是機床是不能扭轉(zhuǎn)物理定律的，而誤中圈套。
現(xiàn)在的機械加工工藝要求的主軸轉(zhuǎn)速越來越高，高轉(zhuǎn)速也越來越成為衡量一個產(chǎn)品水平的標(biāo)志，成為商家競爭的焦點，誰先采用了更高轉(zhuǎn)速的主軸，誰便在激烈的競爭中擁有了一張硬牌。趨勢就是：以專業(yè)廠家生產(chǎn)的高質(zhì)量的電主軸取代各機床廠家自己生產(chǎn)的傳統(tǒng)主軸
但是只有高速主軸是不足以應(yīng)付高速加工要求 , 可知模具不單靠精加工就能完成任務(wù) , 粗加工對模具加工也占著重要位置 , 故在兼顧高速，同時亦需考慮主軸扭矩 , , 主軸電機需有 14kw 功率，在 5,000 –30,000rpm 時 , 需達(dá)到 4.5Nm ~13Nm 扭矩 , 而在 36,0000 - 42,000rpm 時仍可保持 2.5Nm ~4Nm 扭矩 , 使不同直徑刀具應(yīng)用更有彈性 , 模具盡量在高速加工機床一次成形 , 減少因不同機床的應(yīng)用 , 浪費裝夾時間。
輕巧 、 堅固全鑄鐵龍門架機床結(jié)構(gòu) ：
高速切削機床 , 機架設(shè)計都有同一個特征 , 就是龍門架式設(shè)計 , Z 軸掛在 Y 軸上 , 成十字架式設(shè)計 , 而 X 軸在機床上以獨立方向移動 , 工件只在一個軸向移動 , 各運動軸慣量相等 , 設(shè)計緊湊精密 , 確保剛性高 , 能在高動態(tài)性下保持高精度加工 , 然而 “ 十字架 ” 式設(shè)計常被人批評剛性不好 , 機床壽命短 , 他們認(rèn)為 Z 軸必須放在 Y 軸的機床平臺上滑動 , 才是剛性最好 , 但這些批評 , 只顯示他們對高速切削理解不深 , 因為他們連高速加工基本理論也搞不清楚 , 因高速加工概念有著一個非常重要的理論稱之為 * 零 * 切削 , 零切削概念是以高轉(zhuǎn)速配合高進(jìn)給速度 , 對工件進(jìn)行切削加工 , 理論上當(dāng)高轉(zhuǎn)速及高進(jìn)給速度達(dá)到普通加工的十倍以上時 , 所有刀具與工件磨擦而產(chǎn)生之熱量都被切削時產(chǎn)生廢削帶走 , 故加工深度 , 切削量與傳統(tǒng)機床切削方法有很多不同此處 , 在此本文先不詳述 , 待第三部份 “ 編程 ” 時詳加分析 , 因此高速加工能達(dá)到高光潔度效果 , 當(dāng)然刀具是重要一環(huán) , 沒有適當(dāng)?shù)毒呒暗栋雅浜?, 所有理論均不能成立 , 現(xiàn)在回頭再說機床部份 , 為甚么說這么多理論？ 因為要說明 “ 十字架 “ 式機床對高速加工之重要性 , 因只有十字架式機床才可在高進(jìn)給速度時保持高加速率速 , 因在實際模具加工時 , CNC 切削不可能祇是 A 點到 B 點之間的移動 , 編程上我們因模具光潔度及精度要求 , 需由多點串連 , 沒有高加速率 , 就沒有高速加工 , 因十字架設(shè)計 Z 軸重量大約只有 500 – 700kg , 如果 Z 軸在 Y 軸平臺移動 , Z 軸重量就達(dá)到 1500 kg – 2000kg , 要多大駆動馬達(dá)才能達(dá)至 0.75g 以上高加速率要求 , 基本上是 Mission impossible ( 不可能任務(wù) ) , 本人再用簡單比喻 , 希望讀者能更易理解 , 銑削加工像削蘋果 , 高速加工是用水果刀削 , 水果刀輕便靈活，速度快，削出來蘋果表面比較光滑 , 傳統(tǒng)機床是以菜刀削蘋果 , 菜刀笨重，削出來蘋果表面比較粗燥 , 所以高速機床對加速率一直追求完美 , 而批評十字架式機床設(shè)計 , 或?qū)Ρ疚挠嘘P(guān) ﹤ 零 ﹥ 切削概念有所懷疑之士 , 歡迎隨時致函與本人查證 , 但查證前先參考此公式 : E = mc2 , 如不知道公式從那來 , 敬請不要致函 .
此外全鑄鐵機床，不但剛性高，兼有溫差同步膨脹的好處，不會因不同物料的溫差膨脹系數(shù)不同而導(dǎo)致機床精度誤差。有些客戶買了混合材質(zhì)機床， 如人造大理石 + 鑄鐵的機床后，發(fā)覺機床歸零有偏差，就是因為兩種材料膨脹系數(shù)不一致所致，對于高速加工中心這種高精度的設(shè)備來說，這種誤差是致命的，因為加工過程中一定會產(chǎn)生熱量的，目前來說誰也不能把這些熱量完全吸收掉！
c) . 高性能 CNC 控制系統(tǒng) ：
高速加工追求高精度和高光潔度，要達(dá)到這個目標(biāo)，除了機床本身的精度之外，還要求 NC 程序的精度要比普通加工高很多，一般在十倍以上，大家都知道，在計算機輔助制造中， CAM 軟件一般采用點逼進(jìn)法來加工圓弧，樣條曲線等非直線外形，精度要求越高，就要求越多的點來逼近，這樣產(chǎn)生的 NC 程序往往多達(dá)十幾兆至幾十兆 . 這就要求機床的控制系統(tǒng)有非常高的數(shù)據(jù)處理能力，要有在 1 秒鐘內(nèi)處理 5000 ～ 10000 條數(shù)據(jù)的能力，這樣的數(shù)據(jù)量工控機是望塵莫及的，所以我們經(jīng)常會看到有的機床在轉(zhuǎn)彎位和尖角位停頓甚至死機。有的廠商便采用專用的軟件來優(yōu)化數(shù)據(jù)，和機床捆綁銷售，且不論會使用戶增加投資。數(shù)據(jù)經(jīng)過優(yōu)化之后，加工的速（未完，下一頁）
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