拖拉机拖车世界中的赛车

为什么制造机器以提高速度和效率意味着做不同的事情。

我已经听过几百遍了。在贸易展览、示威期间、在线论坛、社交媒体上……通常是这样的：

有人问：“这台机器有多重？”

我回答：“这个 DATRON 重 (____) 千磅”

人回答：“就这？！我的（这里的 CNC 品牌）重两倍！”或者类似的东西。

老实说，这不是一个不公平的问题。精密数控机床的主要原则之一是装配中有大量质量。这背后的原因很简单——机器越重，越稳定。同样，额外的质量用于吸收铣削产生的任何振动。这就是为什么大型 CNC 机床采用铸铁框架并不少见的原因，重量如此之大以至于需要浇注特殊的基础来支撑重量。

DATRON 机床是龙门式/桥式机床这一事实也引起了很多关注，这与立式加工中心 (VMC) 上常用的典型“C 框架”式机床不同。这与 CNC 路由器进行了比较，CNC 路由器通常是轻量级且有些脆弱的机器，专为基本的木材和软材料加工而制造。那么，一台类似于路由器的机器怎么可能在竞争中脱颖而出呢？答案很简单：DATRON 的设计是有目的的。

使困惑？请允许我解释一下。您的典型 VMC 旨在完成所有工作，从切割小型塑料零件到铣削因科镍合金等航空合金，再到加工由工具钢制成的大型模具。虽然这在广泛的能力方面是一个很好的选择，但它并不是非常有效。可以切割任何东西的机床，无论大小，软或硬，通常不会是最好的。这就是 DATRON 的不同之处：我们设计用于制造 DATRON 零件的机器（有关优质 DATRON 零件的示例，请查看我们的 CNC 铣削应用页面）。

这是关于拥有适合工作的工具。我总是喜欢用类比来表达这一点：如果你是一名脑外科医生，你需要一把手术刀，而不是一把砍刀。木匠需要的是羊角锤，而不是大锤。如果你是一名赛车手，你需要一辆保时捷，而不是彼得比尔特。最后一个是我个人最喜欢的。半卡车在拖运重物方面非常出色，但在处理发夹弯时却很糟糕。如果您拥有正确的零件，那么使用普通 VMC 而不是 DATRON 就像在赛道上驾驶拖拉机拖车一样：您可以完成比赛，但无法将金牌带回家。

那么，让我们来分析一下是什么让 DATRON 成为 CNC 世界中的赛车。

它需要的那么重

首先，值得一提的是，DATRON 不是轻型机器，它只是不如典型 VMC 制造商的同类机器那么重。例如，尽管它的尺寸很小，但 Neo 的重量却超过了 1,500 磅。一个 M8Cube 大约 3,000 磅，一个 MLCube 将近 3 吨，一个 MXCube 的重量相当于它们两者的总和。很少有人会说 4 吨重的机器是“轻量级”的。机器的大部分重量都在初级铸件中。对于 Cube 系列来说，就是机台，而在 Neo 中，则是传送门。高强度刚性钢架支撑。

在 Cubes 上，龙门经过严格设计，尽可能轻巧，同时仍保持高抗扭刚度和刚度。这种强调使组件尽可能地重的做法在加工时得到了很大的回报。

很少有人能比 Autodesk Fusion 360 CAM 产品经理 Tim Paul（Instagram 上的@oneeartim）说得更好，

由于组件的重量和刚度，DATRON 具有出色的加速能力，通常优于竞争对手。虽然大型重型 VMC 实现相似速度并非不可能，但它随后需要更大的电机、更频繁的维护和更高的电能。最后，DATRON 是围绕它最能铣削的零件类型设计的，因此不需要如此过度地过度建造。

它由正确的材料制成

另一个有助于使我们的机器尽可能坚固的关键设计决策是使用聚合物混凝土进行工作台/龙门铸件。在 VMC 行业中，框架材料通常使用铸铁。毕竟，这是有道理的，因为铸铁很重且相对热稳定。然而，铸铁在减振方面有一点缺点。振动阻尼本质上是材料吸收振动能量而不是在整个结构中传递振动的能力。聚合物混凝土（有时称为环氧花岗岩）在吸收振动方面远优于铸铁或其他常见基材。

一个很好的类比是想象架子鼓上的钹。它由青铜合金制成的原因是它们吸收振动的能力很差——因此，当你击打它们时它们会产生共鸣。在架子鼓上，这很棒，但在 CNC 机器上，这很糟糕。过度振动会导致表面光洁度差、零件不准确以及机器部件的使用寿命缩短。要在使用铸铁框架的传统 VMC 上克服这个问题，您必须依靠增加更多的质量来抵消振动。然而，使用 DATRON 时，核心结构采用聚合物混凝土进行了加固——增加了相当大的重量，同时还具有出色的减振性能。

使用高速加工策略

以这种方式构建 DATRON 的重要原因之一归结为您如何使用它。在传统机器上，低转速、高扭矩主轴很常见，并且产生的巨大切削力需要重型机器来处理振动和应力。 DATRON 从一开始就与生俱来 - 因为机器专注于特定的零件和材料，所以可以更合适地定制主轴选择，这会改变一切。

最慢的 DATRON 主轴最高转速为 30,000 RPM，其他转速高达 60,000 RPM。这背后的原因很明确——专注于小型切削工具。由于工具的直径从不超过 1 英寸，因此不需要低速和高扭矩。切割工具越小，您需要越快地旋转它以提高效率。这是 DATRON 将在传统 VMC 上取得长足进步的另一个地方：当工具小于 1/4 英寸时，效率开始迅速下降。这也是 DATRON 开发我们自己的切削工具系列的原因 - 通过高速主轴提高效率和生产力。

除了使用小工具提高效率外，DATRON 还可以利用其快速加速来利用在现代 CAM 软件中非常流行的高速加工 (HSM) 策略（例如 – MasterCAM 的 Dynamic Motion、Autodesk 的 Adaptive Milling）。这些铣削策略在减少口袋铣削产生的切削力方面做得很好（尤其是在狭窄的拐角处），这对于维持小型刀具的刀具寿命特别有用。所有机器都可以从这些策略中受益，但在专为高速加工而设计的机器上，好处会更大。

所以，长话短说，市场上有很多典型的 VMC，但 DATRON 不是其中之一。这是非常有意的，因为我们从最初的概念设计它们以缩小工作范围，以便它们能够真正在正确的应用程序中表现出色。就像我说的，这就像在半卡车的世界里拥有一辆赛车。你准备好比赛了吗？