高效加工——用最少的時間切削零件——是夏牛看進步生產率的車間的目標偿曙。很多制造商選擇采用輕切削和進給速率逐步減小的方法，以機床的最大進給速度或接近此速度來運轉機床羔巢。這種高速技術頗具吸引力附直，由于機床盡其所能的快速運動。但是霹早，這種策略會造成很多低效的路徑并妨礙減少加工時間這一目標矢锯。固然這樣做意味著從來不會出現因過大的金屬切削率而導致刀具斷裂，但這種加工技術并不能高效地切削秋贤。

　　達到最短切削時間與進給速率無關跛猛，而是達到最高切削率的直接結果。按照比大多數高速策略通常所推薦的還要大的深度來進行切削往往效率更高爬喝，但是危險在于刀具可能遭遇過載的情況儡绩。這可能導致斷裂或者需要超過機床馬力的功率。實現高效加工的關鍵在于變化進給速率以達到可能的最高切削率效益，同時保護刀具不斷裂或過載较搔。

　　軟件優(yōu)化

　　只有利用軟件(它針對碰到的任何情況調節(jié)數控程序的切削速度)才可能實現高效加工寡瘩。Vericut就是這樣一個基于知識的加工系統缔道，它由位于美國加利福尼亞州Irvine市的GCTech公司提供。通過一個仿真程序管书，該軟件把握每次切削的正確深度享甸、寬度和角度。而且梳侨，它知道在每個切削段內切削多少材料蛉威，以及刀具與材料相接觸的正確外形日丹。

　　程序的優(yōu)化模塊叫做OptiPath，它讀取數控刀具路徑文件并把運動劃分成很多較小的段蚯嫌。必要時哲虾，根據每段內被切削材料的量，軟件針對所碰到的每種切削情況分配最佳進給速率择示。然后它天生一條新的刀具路徑束凑，新路徑與原路徑相同但是進給速率有所改善。在切削少量材料的區(qū)域栅盲，Optipath增大進給速率汪诉。當有更多材料被切削時，它會減小進給速率谈秫。這能防止刀具斷裂并且阻止機床超過其馬力扒寄。在可能的情況下，維持類似的高進給速率私免，但是與進給速率在每次通過期微微減小這種情況相比木冈，軟件提供更大的切削效率并且所需時間更少。不改變切削刀具路徑檀抡，更新的信息就被應用到新刀具路徑中晶睦。

　　為了確定切削每段內的最佳進給速率，OptiPath結合考慮操縱員根據一些預定加工條件而規(guī)定的進給速率和其他一些因素层漠，例如機床性能(包括馬力爱茫、主軸類型、快速移動速度和冷卻劑)涨旨，固定裝置和夾具的剛度慰沸，以及切削刀具類型(材料、設計槽叮、齒數和長度)磷像。程序還考慮與刀具路徑的特點相關的一些因素，例如切削深度津贩、寬度和角度邦匆、切削率、進給速率和刀具磨損等尝江。

　　這是一個自動的解決方案涉波，它在程序被加載到機床上之前確定最佳進給速率。軟件還利用數控程序員和機械師們的專家知識來確定特定切削條件下的最佳進給速率炭序。

　　軟件V.S.回應式加工

　　自適應控制技術感知切削條件并實時調節(jié)進給速率啤覆，它似乎是取代軟件優(yōu)化的一種可行替換方案，但是要考慮一些題目惭聂。第一點是安裝與維護的花費窗声。每臺CNC計算機數控機床必須配備它自己的自適應控制技術相恃，這會使每臺機床花費數千美元。接著笨觅，每臺設備必須單獨安裝和配置拦耐。主動控制技術能在不同機床上采用不同控制技術進行不同的工作，即使它們是由同一家制造商生產见剩。一旦主動控制技術預備好并正常工作揩魂，對于任何機電系統來說，隨后還要實施調節(jié)炮温、可靠性和維護程序火脉。

　　主動控制技術是回應式。這意味著它根據接收自主軸傳動電機的反饋來調節(jié)進給速率茸汇，以便使主軸傳動機構上的載荷保持恒定品糯。這種優(yōu)化適合于一些能承受重載的非常堅硬的刀具類型，例如平面銑刀或大型端銑刀居饵。

　　但是蛔交，對于不同的切削條件，主軸載荷優(yōu)化不能總是提供最佳進給速率减严。例如镐访，斜線走刀切削并不總是明顯增大主軸載荷。當在材料中推進刀具變得更加困難肮碗，但是使主軸旋轉并未變得同樣困難時限榆，它們增加軸電機上的載荷。當載荷增加到使主軸變得難以旋轉的程度時始踪，斷裂即將發(fā)生笆唧。

　　當采用高科技硬質合金銑刀進行加工時，主動控制系統還會造成一些題目洁糟。這些刀具被設計在最佳切屑厚度條件下進行切削岸裙，它們非常自由地切削并且不需要很大的馬力來達到高切削率。但是存在切屑厚度變得太大的情況速缆，那時將導致刀刃過早損壞降允。最后，它造成刀具的早期失效艺糜。所以剧董，在本例中，主軸載荷并不是設置最大進給速率的恰當依據倦踢，由于即使進給速率非常高送滞，主軸上增加的載荷也是微不足道的侠草。等到主動控制技術調節(jié)進給速率時就為時太晚了辱挥。

　　底線是主動控制技術被限制在主軸載荷超過一預定閾值時進行調節(jié)犁嗅。該技術不知道加工期間的實際切削條件，所以它不能正確地確定每次切削的理想進給速率晤碘。

　　軟件優(yōu)化并不力求達到恒定的主軸載荷褂微，而是維持恒定的刀具載荷。當斜線走刀時园爷，保持恒定的刀具載荷產生更安全的進給速率宠蚂。而且，當使用高科技銑刀進行加工時卷芜，保持恒定的刀具載荷延長了刀具使用壽命夷朽。

　　優(yōu)化進給速率的軟件方法節(jié)約本錢，由于少量的軟件許可就能夠為所有類型和采用各種控制方式的很多CNC計算機數控機床提供優(yōu)化功能元粹。

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