数控机床的参数刀具仪表板

编程员说，现在的切削性能基本可以保持相同。尤其是车间的环境发生了很大变化，由于振颤减少，车间内的加工环境非常安静。而且，由于高速机床能够以更高的速度进行深度强力切削，而且不发生刀具断裂现象，因此机床具有更高的生产效率。况且，现在又能够提供有关最佳加工参数的信息，因此编程员本身的生产效率也进一步提高。现在提供给他们的其中一项资源就是“刀具仪表板”，它可以让这些编程员精确地预测为某一特定铣削走刀所选定和设置的任何切削参数的特性和生产力。

现在，当其中一台高速加工中心所使用的刀具和刀柄选定之后，就可以根据它们的情况选择其最佳参数。事实上，根据振动分析所获得的参数，将被自动地输入到Catia中。当这些切削条件需要调整设置时，如切削深度可能不符合切削要求，有关参数可通过刀具仪表板进行操控，以找出另一组有效的切削条件，以排除产生颤振的源头。即使是进给速度，也可以通过这种方式进行调节，即根据主轴的弯曲力矩对其进行测试。

Warner Robins公司与BlueSwarf公司签订了有关进行“敲击试验分析”和提供包括刀具仪表板在内的合约。BlueSwarf公司是一家专门从事机床振动分析试验的企业。该公司向一些加工车间销售“Metalmax”分析仪，用于车间的内部分析，但该公司也在现场为那些将分析工作承包给外协单位的加工车间进行分析测量。实际测试只是简单地敲击在加工中心中运行的刀具，也就是说用一把灵敏的锤子击打刀具，然后通过刀尖上的传感器捕捉反馈信息。由于不同组合的刀具和刀柄需要分别进行测试，因此整个分析试验可能需花费几小时或几天的时间。某些刀具的细节，如圆角半径与测试结果之间没有什么关系，因此不是每一把刀具的每一个实际数据都必须测试。

尽管如此，Warner Robins公司的加工车间仍然需要在每台高速机床上测试45～50个刀具的设置值。为什么加工中心在某一特定的速度或采用特定长度的刀具能够更好的工作呢？这个答案与一个事实有关：每一个机械系统都带有几组固有的自然振动频率，加工中心、刀柄和刀具系统也不例外。该系统具有这些自然频率，在其切削加工时，在一定程度上，它会按照这些频率发生振动。同时会在加工的表面上出现微波效应。这些波动可能会对加工走刀产生轻微的影响。而且，这也可能会影响反馈机构，对切削加工造成损害。

该珩磨机床在切削加工时碰到过这种表面波动的情况。这种波动会造成切削深度的变化，结果使刀具上的负荷也发生波动。这种波动往往是微不足道的，所以机床的反应也很小。然而，在强力切削过程中，振动的程度会变得更加明显，实际上波动本身也会产生驱动力。刀具的偏转会造成更大的波纹，这将会加大切削深度中的振动程度。这种自激式振动实际上就是所谓的“振颤”。

刀具的使用寿命和零件的加工质量都会受到影响，所发出的声音更令人难以忍受。在主轴转速超过约10000r/min的地方，设置了一个不同的可能性。处于较高的速度时，有可能使刀刃与工件接触时的某一切削速度与该系统的自然频率协调一致。当这种情况发生时，机床仍然在振动着，但刀尖基本上随着波纹而运动。此时，切削负荷是一致均衡的，切削非常顺畅。对许多车间来说，这种结果是一种令人十分奇怪的现象，某些比速很高的主轴速度，可以允许其比较高速度或较低速度时达到更高的切削深度。