CNC雕刻機、數控銑、高速銑的區別

　　CNC雕刻機在國內的發(fā)展上從zui近的幾年才有較大的發(fā)展，相關(guān)加工廠(chǎng)和使用單位時(shí)刻以敏銳的眼光盯著(zhù)廠(chǎng)家的動(dòng)向，這也是身為雕銑機主機生產(chǎn)廠(chǎng)一點(diǎn)也不敢松懈的真正原因所在。
　　作為用戶(hù)當然要選合適的設備，如果選型不當，不但不能*反而令陷入為機器打工的苦澀局面。那么什么樣的機床才是好機床？
　　我們認為好機床的定義是這樣的：能夠在短期內收回投資的機床才是好機床。
　　數控機床的設計使用壽命一般為7年，主要是數控方面的使用壽命為準，這樣花錢(qián)和掙錢(qián)的比例關(guān)系將直接影響您的生意，所以仔細分析功能進(jìn)行選型是有效投資的必要條件。
　　在國外很早就有雕銑機的名詞（CNC engraving and milling machine），嚴格地講雕是銑的一部分，是購買(mǎi)雕刻機還是購買(mǎi)數控銑式加工中心是經(jīng)常要問(wèn)自己的問(wèn)題。另外，還有目前盛行的高速切削機床（HSC MACHINE）。
　　還是讓我們首先搞清楚三個(gè)機型區別：
　　1、數控銑和加工中心 用于完成較大銑削量的工件的加工設備
　　2、數控雕銑機 用于完成較小銑削量，或軟金屬的加工設備
　　3、高速切削機床 用于完成中等銑削量，并且把銑削后的打磨量降為zui低的加工設備
　　為了更準確的選擇，我們將從以下幾點(diǎn)對上述設備進(jìn)行深入分析：

一、從機械角度分析

　　機床的機械分為兩個(gè)部分，移動(dòng)部分和不移動(dòng)部分：工作臺，滑板，十字花臺等為移動(dòng)部分，床座，立柱等為非移動(dòng)部分
　　1、--數控銑加工中心：
　　非移動(dòng)部分鋼性要求非常好 移動(dòng)部分鋼性要求非常好
　　優(yōu)點(diǎn)：能進(jìn)行重切削； 缺點(diǎn)：由于移動(dòng)部分同樣龐大，犧牲了機床靈活性，對于細小的部分和快速進(jìn)給無(wú)能為力。
　　2、--數控雕銑機
　　非移動(dòng)部分鋼性要求好 移動(dòng)部分鋼性要以靈活為前題下，盡可能的輕一些，同時(shí)保持一定的鋼性。
　　優(yōu)點(diǎn)：可進(jìn)行比較細小的加工，加工精度高。對于軟金屬可進(jìn)行高速加工； 缺點(diǎn)：由于鋼性差所以不可能進(jìn)行重切削。
　　3、--高速切削機床
　　非移動(dòng)部分鋼性要求非常好 移動(dòng)部分鋼性要求比較好，而且盡可能的輕巧。
　　優(yōu)點(diǎn)：能進(jìn)行中小量的切削（例一般φ10的平底刀，對于45號鋼（300）深切深度以0.75為好）； 缺點(diǎn)：正確使用下能發(fā)揮，低成本，使打磨量變?yōu)闃O少。不正確使用，馬上就會(huì )使刀具的廢品堆積如山。

　　如何從機械上做到上面又輕、剛性又好矛盾的要求，關(guān)鍵在于機械結構上的功夫。
　　1、床體采用高低筋配合的網(wǎng)狀架構，有的直接采用蜂巢的相接的內六角網(wǎng)狀結構
　　2、超寬的立柱和橫梁，大家知道龍門(mén)式的結構由于其*的對稱(chēng)性和的鋼性被高速切削設備 廠(chǎng)家一直做為結構。
　　3、對于移動(dòng)部分有與數控銑顯著(zhù)的不同之處是加寬了很多導軌與導軌之間的距離，以克服不良力矩的問(wèn)題。
　　4、從材料上講一般采用了米漢那鑄鐵，也就是孕育鑄鐵，在澆注鐵水時(shí)加入一定比例的硅（Si）從而改變了鐵的內部結構，使之更加耐沖壓，剛性上有顯著(zhù)提高。
　　5、機床的剛性主要用于克服移動(dòng)部分在高速移動(dòng)時(shí)對非移動(dòng)部分的強大沖擊，所以導軌、絲桿要求粗一些，以及加強連接部分剛性。

二、從數控角度分析

　　1、數控銑加工中心 對數控系統要求速度一般，主軸轉速0~8000RPM左右
　　2、雕銑機 要求高速的數控系統，主軸轉速3000~30000RPM左右
　　3、高速切削機床 要求高速的數控系統以及*的伺服電機特性，主軸轉速1500~30000RPM左右

三、編程軟件上分析

　　從軟件的角度上講，數控銑加工中心，高速切削機床雕銑機都可以使用標準的CAD/CAM軟件如： MasterCam Cimatron PE UG等。
　　銑床通常以為Cimatron 刀路 較好一點(diǎn)，新版的軟件充分考究到刀具的每時(shí)每刻的切削量的均勻性，尤其是刀進(jìn)入走出工作的一刻的速度和圓滑性，以及在拐點(diǎn)的跟隨差算法問(wèn)題（following Error），使結果和設計圖形更加貼進(jìn)，CAD部分剛大量采用直觀(guān)的三維實(shí)體造型如Solidworks等再通過(guò)IGS等轉入CAM軟件進(jìn)行加工。
　　不過(guò)不用擔心，CAD/CAM的發(fā)展速度遠勝于機床的CNC的發(fā)展速度。雕刻加工因其刀具的特殊性的有相當的細小的角度控制，用TYPE3為好。

四、刀庫自動(dòng)換刀和全自動(dòng)對刀要求

　　加工中心是一個(gè)體面的名詞，但我覺(jué)得對刀庫的要求一定要結合實(shí)際。
　　加工中心是為了完成多種工序于自動(dòng)狀態(tài)的數控設備，主要是對于一些固定的大批量的生產(chǎn)作業(yè)，如果我們加工一個(gè)很多孔、牙的箱體，而且要天天做差不多的（一批量zui小2百個(gè)以上）那就一定選加工中心，對于模具行業(yè)和小批量生產(chǎn)單位千萬(wàn)不要動(dòng)不動(dòng)就上加工中心，因為見(jiàn)過(guò)太多的廠(chǎng)家買(mǎi)加工中心，當數控銑來(lái)使用，使用刀庫對數控系統的成本上來(lái)講很簡(jiǎn)單，但主軸和刀庫、空壓機以及各種刀柄等會(huì )增加成本，所以對于一臺設備的差價(jià)大于10萬(wàn)元人民幣，而且編程人員要頭腦清醒。不然悲劇就會(huì )發(fā)生，問(wèn)題也相對增多了不少。效率上如何，對于生產(chǎn)量同一品種不到一、二百個(gè)的工件盡量不要使用加工中心，效率太低。
　　有什么好辦法提率，不使用刀庫，又不會(huì )造成人為的換刀誤差，只有全自動(dòng)對刀系統，刀往上一裝，一個(gè)按鈕，機床自動(dòng)對刀，直接加工，誤差在0.001~.0003μm內,與自動(dòng)換時(shí)間來(lái)比,慢不了一點(diǎn)效率。如果是加工中心又無(wú)自動(dòng)對刀裝置機床與不帶刀庫，但是自動(dòng)對刀的機床相比，實(shí)踐中的效率后者遠高于前者。又好請您注意自動(dòng)對刀儀的品牌的價(jià)格如（Marposs）不過(guò)一萬(wàn)元左右，而且不太可能損壞，如此分析對于勞動(dòng)力大把的國內模具加工，以及小批量工業(yè)零件的加工如果充分考慮資金的利用價(jià)值一定不應采用加工中心設備，另外，國內廠(chǎng)家的刀庫基本上還很多問(wèn)題。進(jìn)口的也相當貴。（BT40的10把刀庫不會(huì )低于10萬(wàn)人民幣）。

五、高速切削設備的看法

　　精明的加工商一定會(huì )大量時(shí)間考慮機床的準備時(shí)間和人員的人為因素所造成的損失，我們永遠記住不用在這方面提醒他們。而我們該做的是如何從機床的加工時(shí)間上來(lái)給他們更高的加工效率，以及進(jìn)可能的降低他們的打磨時(shí)間。甚至零打磨。高速切削設備的閃亮登場(chǎng)是讓加工商砰然心動(dòng)的事件。先不要考慮其昂貴的造價(jià)（150萬(wàn)左右），單從使用上講我認為一定是那句老話(huà)：它對有些人來(lái)講是一塊香香的肉，對另外一些人來(lái)講是劇毒的毒藥，日本人以及歐洲人不遺余力的宣傳高速切削的好處而讓人采用他們的設備。當然有些不實(shí)用的做法。在數控機床行業(yè)8年內實(shí)戰經(jīng)驗告訴我他們的成本應在60~70萬(wàn)左右。如此之高的利潤率是讓我看到了他們的本質(zhì)。國內的數控機床的毛利應為（30~40%）之間。這是合理的，正直的利潤。如果您愿意維護他們*我想在相同時(shí)間就不可能掙更多的錢(qián)。更要考慮到售后服務(wù)等等。我不敢相信他們的服務(wù)可以在1~2天內解決所有的問(wèn)題。因為我們現有的科技還不能實(shí)現“固體傳真”。
　　從振興民族工業(yè)的角度上看應該支持國內機床廠(chǎng)的發(fā)展。 高速切削的本質(zhì)是把刀具的行走的長(cháng)度在短時(shí)間內走完。大家都知道距離 = 速度 × 時(shí)間 ,刀具的說(shuō)明已經(jīng)固定過(guò)切削的方式，決定長(cháng)了就意味著(zhù)無(wú)利可圖，提高速度就等于把時(shí)間縮短。
　　高速切削因當前的機床本身的主軸和采用的刀具的限制決定了它不可能是一定好，目前國外通用的做法是*臺設備不采用高速切削，而第二臺或第三臺則可考慮這種設備。
成功的做法例如：
　　1臺仿形銑把大部分切削量完成（重切削）而剩于2~3mm的加工余量
把剩余的切削量在高速機床上快速完成，這樣做有很多好處 ：
　　1）重切削機床很多，加工費很低
　　2）加工量大，精度要求不高極易達到
　　3）刀具便宜
　　4）轉入高速切削后，因為加工對象已接近成形，所以*刀的切削量很均勻
　　5）成形快速準確
　　6）免太多打磨，配合尺寸
　　7）刀具雖貴，但時(shí)間短，切削量不大，性能價(jià)格比率很好
　　8）很多細微之處，如小角度導度等，細致加工一次完成而不用電火花幫快，
　　9）*的表面光潔度（鏡面效果）
　　如此看來(lái)，設備的協(xié)條本是取勝之道，因為它的剩余量有2~3個(gè)mm所以在工作臺上XY上做兩個(gè)校準G54的檔板就完成工件裝夾的問(wèn)題，而對于切削量不大的工件則直接在高速機床完成了。

六、還有一個(gè)問(wèn)題要討論是主軸的問(wèn)題

　　對于數控銑和加工中心因為要求低轉速大扭據，所以一定需要主軸變速箱來(lái)的減速比來(lái)提升扭力的轉速低而精度差是不可避免的，所以不大可能用小半徑刀具。 對于雕銑機來(lái)說(shuō)要主軸工作在2~3萬(wàn)RPM才可工作，回轉精度一般2個(gè)μ左右，不然斷刀現象全很?chē)乐?，所以一定要用電主軸，即電機和主軸是一體的。 對于高速切削設備來(lái)講，要求內藏式電主軸，而且在低轉速時(shí)也要用一定的扭矩要有油水冷卻機來(lái)保持主軸工作溫度恒定主軸功率要在7.5~8KW以上,轉速要超過(guò)25000RPM。