技术

 
给有关手册一只援手

      软件计算器可以提供速度、进给速度和切深等标识高速切削的最明显特征的数值。 

      对于高主轴速度与低切深的组合而言，有一种将许多加工数据表置之脑后的方式。切屑变薄、颤振以及球头刀具切削半径减小的可能性等都是一些可以认为（某手册中推荐的高速加工过程）切削参数无效的共同现象。以高转速和低切深运行的车间通常必须通过在自己的车间进行物理实验才能找到最佳切削参数。 但是实验是唯一获得这些数据的方式吗？针对切屑变薄、对球头刀具的有效半径甚至针对颤振而调节的切削参数等均可以通过数学方式加以预测，条件是给该数学模型提供足够的信息。没有任何一个打印在纸上的数据表可以提供所有这些信息，但是软件设施却可以实现这一点。 

       这就是两名在加利福尼亚州圣地亚哥工作的CAD/CAM编程员最近开发的高速加工计算器（High Speed Machining Calculator）背后的理念。在往数据区中输入有关刀具和切削的合适信息后，计算器会给出推荐的充分考虑了高速和低切深效应的铣削参数。计算器在用户的CAM软件顶部一个小窗口中运行。

      数控技术其开发者，Arnel Canja与Terrell Moose，拥有为模具、飞机零部件以及当地海军空运库其它零件进行编程的经验。海军组织可以免费使用该软件，Canja与Moose可以将其销售给别人。这种行销已经证明是这对夫妻所面临的挑战之一（早期的一个经销商已经申请破产）。该计算器如今可以通过Compu-快速软件（Compu-fast Software）获得。 

高速加工效应

      “切屑变薄”是这种软件要处理的效应之一。针对铣削中切屑负荷而提供的加工数据表的推荐值趋向于假定刀具完全啮合，意味着每个刀齿都通过180度旋转进行切削。对于以较低径向深度进行精加工切削的立铣刀，刀具啮合实际要大大小于此值。当径向深度较低时，高速加工计算器通过提高进给速度而将这一点考虑进去，以便保持切屑负荷具有生产性意义。对于球头铣刀，轴向和径向深度都要考虑。  
       采用三角学中可比做法来调节球头铣刀的有效半径。对于这种刀具，切削半径不一定要与刀具半径相同。任何轴向切深小于球半径的情况都不会采用球的全部直径，从而降低有效切削半径。该计算器不仅提高了浅切削中的转速值，以维持目标切削速度“平方英寸/分钟（sfm）”数值，同时还在标准手册参数允许较高表面速度（采用小直径刀具）的场合提高sfm数值。

       对于颤振，该计算器的方法可能比此要稍微欠准确一点。低颤振主轴转速的真实计算将需要对主轴的频响进行分析。该计算器没有这种功能。相反，它依赖于用户自己的颤振特征，结合建立在声学领域的谐振式谐波理论基础上的分析。 用户将颤振描述为严重、中等或轻度。然后用户在两个可能表征颤振性能的谐波模型之间进行选择。此时，计算器已经针对这种颤振准备好了加工参数，包括发生这种颤振的转速数值在内。基于这些输入，软件会提出针对特定低颤振主轴转速的一些建议数值。

       对该软件的这种特定特征还没有确切的把握。它处理颤振问题的有效性有多高只有在更多车间使用后才能得知。但是，它确实有一个很吸引人的“卖点”—可以在不具备测量机床低颤振转速技术或不进行这方面培训的情况下掌握高速加工中的颤振情况。