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UEC111 625 777-02渠道商介紹,加工中心機床在進行高切削速度的粗加工或者難切削材料（如鈦合金、鎳基合金、不銹鋼）的加工時，切削過程產生的作用力使機床和刀具承受極大負載，機床會發出巨大的噪音，不僅是刀具受不了，機床受不了，估計操作人員也是受不了。

粗加工（強力銑削）期間銑削切削力非常大。根據主軸轉速、機床共振頻率和切削量（銑削中的切削力），刀具有時可能發生“振顫”。

振顫不是機床本身的缺陷，當刀具穩定性和主軸功率充足時，限制切削性能可以避免振顫，但加工效率也會隨之降低。

如何實現**能、穩定的粗加工？我們來看看德國先進的技術。

德國海德漢的數控系統中配備了創新的TNC功能，可以幫助實現動態**的加工過程。包括三項功能：ACC**振顫控制、AFC自適應進給控制、擺線銑削。

一、ACC**振顫控制

大切削力在粗加工中不可避免，特別是加工難切削材料時。周期性的作用力導致刀具與工件間發生振動。振顫是加工過程中振動導致的切削過程動態不穩定的表現。

振顫造成刀具和機床的巨大應力需要避免。振顫的發生與切削參數（切屑厚度、切屑寬度、切削速度等）的選擇有關。為了在實際加工中避免振顫，必須減小切削參數（切削深度，主軸轉速和進給速率），但也降低了生產力。

海德漢ACC通過減振功能提高振顫發生時的切削速度。ACC通過設備的測量信號檢測振顫并用機床的進給驅動回收振動釋放的能量。用低于刀具的刀刃結合頻率的部分頻率范圍工作。由于相應刀具幾何尺寸對切削力有影響，因此影響引發振顫的特性，允許為每一把刀具配置一組單獨的參數集。

通過用不同銑刀對大量不同材質的銑削實驗，實驗證明振顫是限制加工性能的因素。ACC功能可顯著提高金屬切除速度（可達25%以上），此外避免振顫還能大大減輕刀具和機床受力。因此可以提高刀具使用壽命并對機床部件的使用壽命產生積極作用（主軸，導軌，滾珠絲杠和軸承）。

Bill Minello是加拿大Windsor Mold集團的加工經理，當他在漢諾威參觀EMO展會了解到海德漢TNC數控系統的ACC功能時，興奮地說他找到了所遇難題的解決方案。

Bill Minello（左三）和他的員工Jerry、Ed、Karen他想進一步驗證ACC功能。測試結果大大超出這位加拿大人的想象。之后，機床制造商為Windsor Mold集團的**臺機床配置了ACC功能。這位模具專家自己進行測試，進一步證明了ACC的功效。

加工測試中，他們先選用較大的主軸負載執行4 mm的進給，未開啟ACC，加工噪音非常大；將進給輕微增加到4.5 mm，僅幾秒鐘就不得不停止了測試，以免損壞機床。**ACC功能后，進給量逐漸增加到7 mm時才聽到輕微噪音。“粗加工后的表面沒有明顯刀痕。這說明ACC**減小了振動，”Bill Minello說。

未啟用ACC功能時，4 mm進給的測試加工效果

啟用ACC功能時，7 mm進給的測試加工效果

二、AFC自適應進給控制

AFC自適應進給控制可根據主軸功率和其它工藝數據優化進給速率，確保**可能進給速率，因此能提**率。

加工前，定義主軸功率的**值和最小值。主軸**功率值由TNC在數據獲取切削中記錄取得。然后，自適應進給控制功能連續比較主軸功率與基準功率，并在整個加工過程中盡可能調整進給速率保持使用基準功率。

TNC自適應進給在小切削加工部位處可以提高進給速率，因此能縮短加工總時間；不斷監測當前進給速率所需的主軸功率，如果刀具變鈍的話，主軸功率將增加，TNC降低進給速率。

一旦進給速率低于所定義的最小值，TNC停止系統工作，顯示報警信息或用備用刀換刀，因此可以避免斷刀后或刀具磨損后發生進一步損傷；當超過**允許主軸功率時，主動降低進給速率到基準值，因此能減輕機床應力和磨損，**防止機床主軸過載。

三、擺線銑削

立銑刀全刀刃銑削槽時，由于刀具與工件之間形成180°的接觸面使作用力非常大，可造成刀具彎曲，因此造成槽內幾何誤差。為獲得所需部件精度，軸向切削深度通常限制在刀具直徑的一半。那么，粗加工深槽時需要多次耗時的加工步驟。

TNC擺線銑削用一種加工方式完整加工所有類型的槽，減小刀具和機床受力，粗加工過程是一個圓弧與直線運動的疊加運動。

擺線銑削時還允許大切削深度，因為主要切削條件不增加磨損和刀具斷裂可能性。大多數情況下，可以用銑刀的整個長度實現單刀刃的更高切削量。沿圓弧切入工件的刀具徑向受力小。因此機床的機械受力小和避免機床振動。如果這種銑削方式與自適應進給控制（AFC）選裝項一起使用將可節省大量時間。

被加工槽在輪廓子程序中用輪廓鏈描述。帶單獨循環中定義槽尺寸和切削數據。在后續精銑加工中可以很容易切除槽的剩余余量。

用傳統方式加工該槽時，刀具在槽的中心位置切入。由于（材質或銑刀）技術特點，每次切削只切除所需深度的四分之一。達到所需深度時，再用一個加工步驟擴大槽寬到所需寬度（綠色線）。線條顏色代表實現的進給速率。

作為比較，對同一個槽用擺線銑削方式和自適應進給控制（AFC）功能加工。擺線銑削對刀具和機床有突出的保護作用，單獨使用時的加工速度優勢不明顯。而速度是AFC功能的用武之地。在圓弧銑削加工的非切削運動中，AFC大幅提高進給速率，一旦刀具與被加工材料接觸立即減少進給速率。通過該加工舉例可見，動態**功能顯著縮短了加工時間。

動態**TNC功能適用于大切削力和大金屬切除速度的任何加工過程，包括常規的粗加工，也包括難切削材料的加工，例如鈦合金，耐蝕鎳基合金鋼（例如Inconel）和其它許多模具制造、航空航天、醫療器械和能源行業中常用的材料。



資訊來源：汕頭羅克自動化