為適應(yīng)市場需求，新產(chǎn)品的開發(fā)日程日趨縮短，只有將產(chǎn)品快速推出市場方能搶占先機(jī)(商機(jī))。例如手機(jī)模具的交付期，傳統(tǒng)由市場需求、設(shè)計(jì)研發(fā)、制造加工、試模、產(chǎn)品推出的整個(gè)過程，已從45天壓縮到30天，甚至是14天。在這種情況下，從研發(fā)、制造到交貨，傳統(tǒng)的制造及加工技術(shù)已無法滿足市場需求。換言之，在21世紀(jì)“速度”與“質(zhì)量”將決定誰是市場的贏家。因此生產(chǎn)設(shè)備、外圍設(shè)備、生產(chǎn)技術(shù)、加工刀具、CAD/CAM/CAE軟件都必須朝高速高精度高效率化發(fā)展。
而機(jī)床如何能滿足高速切削，大體上可分為以下幾項(xiàng)要求：
1.機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)適合高速運(yùn)轉(zhuǎn)
高速運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)床首先要求其機(jī)構(gòu)具有高剛性，要能吸收高頻振動(dòng)及高慣性G值，以確保高速切削精密度及穩(wěn)定度。主軸轉(zhuǎn)速現(xiàn)在已能達(dá)到很高的程度，這就要求高速主軸要有良好的潤滑及冷卻系統(tǒng)且又需符合短小輕薄的原則。作為高速加工的執(zhí)行機(jī)構(gòu)之一，高速進(jìn)給機(jī)構(gòu)要求能滿足高進(jìn)給加減速，同時(shí)必須達(dá)到高精度。因此，伺服電機(jī)與滾珠絲杠需無背隙及LOSSMOTION現(xiàn)象的實(shí)際傳動(dòng)，方能在高進(jìn)給切削方面顯示出效果；滾珠絲杠機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)也要能確保定位精度及防止熱變位誤差；而Z軸則要求輕量化，因?yàn)閆軸上下反應(yīng)必須靈敏且不會(huì)有干涉抖動(dòng)現(xiàn)象，同時(shí)需有特殊電控回路設(shè)計(jì)，這樣Z軸即使在瞬間斷電情況下也不會(huì)掉下，造成刀具插刀損壞。模具加工一般均為長時(shí)間加工，因此在主軸變頻器長時(shí)間高速運(yùn)轉(zhuǎn)熱量上升，很容易造成電子零件老化，因此電控箱需采用密閉式空調(diào)系統(tǒng)，方能確保箱內(nèi)零件壽命及其穩(wěn)定性，并防止油污進(jìn)入。
2.優(yōu)秀的CNC控制系統(tǒng)
CNC數(shù)控系統(tǒng)是發(fā)出位置指令的單元，要求指令能準(zhǔn)確而快速地傳遞，經(jīng)過處理后對(duì)每個(gè)坐標(biāo)軸發(fā)出位置指令，伺服系統(tǒng)必須按照該指令快速驅(qū)動(dòng)刀具或工作臺(tái)準(zhǔn)確地運(yùn)動(dòng)。它要求能夠快速地處理程序段，能夠把其加工誤差控制為最小等等。在高速加工應(yīng)用領(lǐng)域，西門子840D和Fanuc18iMB最具代表性。
3.適合高速運(yùn)轉(zhuǎn)的刀柄及刀具
高速切削用的刀具，尤其是高速旋轉(zhuǎn)刀具，從保證加工精度方面以及操作安全方面考慮，都要求刀具及刀柄有更好的質(zhì)量和性能。對(duì)于刀具來說，細(xì)長比小于10倍以下較好。這里有碳化鎢刀具、CBN刀具和鍍鈦碳化鎢刀具。而對(duì)于刀柄來說，要求其動(dòng)平衡小于2.5G以下，HSK、BBT(BTF-B)和一些專用刀柄就能很好地滿足以上要求。
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4.專業(yè)化的CAD/CAM軟件
專業(yè)化的CAD/CAM軟件要求有精密的路徑計(jì)算方式，除可精確地達(dá)到3DProfile的準(zhǔn)確度要求，同時(shí)更可達(dá)到減少放電工序，甚至不用拋光就可達(dá)到表面質(zhì)量要求。它必須能產(chǎn)生良好切削路徑，使切削量穩(wěn)定，不但提升加工效率，而且可以延長刀具壽命并節(jié)省刀具成本。介于設(shè)計(jì)軟件的多樣化，它需具有與其他軟件良好的轉(zhuǎn)檔兼容性，可輕松地將其他軟件轉(zhuǎn)檔的圖檔承接而不失真，即使有小破洞或段差亦能在內(nèi)建的2D、3DCAD中快速修復(fù)，為使用者把住漏洞，掌握時(shí)效。
在實(shí)用性方面，專業(yè)化的CAD/CAM軟件需有自曲面CAD的功能，在NC加工前了解工件特色與重點(diǎn)，以及最適化模擬切削的功能。同時(shí)，它也能模擬切削狀況改變刀具路徑與數(shù)據(jù)，以達(dá)到最適合狀態(tài)。如空切去除、自動(dòng)提刀高度改變、過彎減速、重切減速、圓弧變換等。尤其是刀具長度測定，可在加工前檢測出最短刀具夾持長度，使加工安全性及穩(wěn)定性達(dá)到最佳狀態(tài)。
除了有完整的保護(hù)鎖碼裝置，保護(hù)軟件不會(huì)被盜外，其次應(yīng)內(nèi)建完整高速加工機(jī)床使用的刀具庫及加工方法，累積保留公司刀具及加工KNOW-HOW，降低人員流動(dòng)對(duì)公司的影響。
在安全性能方面，CNC程序需完全經(jīng)由實(shí)體檢驗(yàn)，產(chǎn)生最佳化程序，徹底解決過切、撞刀、干涉等問題。同時(shí)透過實(shí)體比對(duì)更可全面地檢查未加工區(qū)。能擁有3D立體進(jìn)退刀功能，切削符合最佳模具品質(zhì)與延長最大刀具壽命，加工表面接痕少刀具最少。同時(shí)還要求做到等量、等負(fù)荷、等方向切削，這不但可保護(hù)主軸壽命，節(jié)省一半以上刀具費(fèi)用，而且加強(qiáng)了伺服加工效率，縮短其加工時(shí)間，據(jù)現(xiàn)有客戶反饋，該公司導(dǎo)入高速加工后，其加工及打磨時(shí)間與原來加工時(shí)間相比降低2/3。最后要求其能提供完整實(shí)體模擬機(jī)能，例如提刀最佳化，刀把、刀具干涉檢查，過彎轉(zhuǎn)角處理等，這除了可悍衛(wèi)切削的安全性亦可去除空切。
5.環(huán)保要求
(1)全密閉式護(hù)罩，防止加工中油汽飛散空氣污染。
(2)加工油氣吹屑裝置，降低加工中大量油汽產(chǎn)生。
基于以上需求，東臺(tái)精機(jī)推出了如MDV-508HSC高速立式加工機(jī)等一系列的模具高速銑削新機(jī)型，不但可幫助客戶減少加工制程，縮短交貨期，可達(dá)到優(yōu)質(zhì)的表面精度，減少拋光時(shí)間，可直接銑削HRC58以上高硬度材料，而小刀徑清角(Min.可達(dá)R0.1)加工幾乎接近鏡面光潔度，可減少許多放電加工及后續(xù)人工拋光的時(shí)間，不但大幅提升了生產(chǎn)能力也提高了模具的質(zhì)量，滿足了客戶的需求。
