振动分析是检测加工中心性能的非常重要的一个方面，但也是目前缺失的一个方面。如果没有在高速机床上进行过这种分析，那么机床制造厂商也许就不会知道机床究竟能做些什么。

在进行铣削加工中，因走刀情况不好而发出刺耳的难听的声音时，富有经验的机械师和NC编程员都会有所反应。这是由于其所选用的切削参数不够理想造成的，面对这一情况，他们就会减少某些参数。也就是说，他们将会调低某些工艺参数。

他们所降低的某些特定参数可能是切削深度，也可能是速度和进给率的组合参数，甚至是刀具的悬臂长度。不管是什么参数，“下调”是获得较好加工性能的一个灵活策略。经验较为丰富的加工人员，在调节这些参数方面是非常熟练的，他们能够将这些参数降低到必要的程度，以使其达到可接受的切削水平。在大多数加工车间中，采用这种降低加工参数的方法——这种折衷方案——被看作是操作人员的一种正确反应。

然而，在高速加工中，采用这种降低加工参数的方法并不是正确的应对措施。事实上，人们甚至发现这一做法是与高速加工的本质背道而驰的。

参数本身是十分重要的，如切削深度、主轴转速和刀具长度都会影响到加工的性能。然而，当一台高速加工的机床发出的振颤声，并反映出机床的加工性能表现不佳时，“下调”参数可能会适得其反。有许多采用高速加工中心的车间，就因此而白白浪费了他们的实际生产能力，最终无法达到生产目标。

在高速加工应用领域中，为了达到更加稳定的切削加工，很多厂家也许仍然需要采用参数“下调”的方式，但有一种更加有效的方法，即采用参数“上调”的方式。如果同时涉及到主轴转速和刀具长度这两个参数，那么应付振颤的更好答案将是提高其中的某一个参数。虽然这看起来有些奇怪，但实际经验表明，较高的主轴转速和较低刚性的刀具，或者只占其一，都可允许机床处理更具侵略性的切削深度，因为这些变化使系统的振动倾向更为和谐。凡是认识到这一点的加工车间，都能理解高速加工的真正实质，就是在主轴转速范围内工作，只凭直觉或经验是无法确定的，不同的情况下都有不同的理想切削条件。现在有一个机加工车间对此十分了解，这个车间就是位于乔治亚州的Warner Robins空军基地的一个分部。

军工业中的铣削加工

这个能够进行快速反应的车间是空军第402维护大队中第573产品维修中队的一个分部。该加工车间的任务包括战斗机和运输机更换备件的加工，全世界凡是飞往这个基地的所有飞机的替换件，都由其负责加工。这里的维修非常频繁，因为这些飞机需要快速地返回行动状态，因此该车间往往需要根据有限的交货时间要求，小批量生产一些复杂和关键的零部件。

编程员David Devore先生和Mike Estes先生说，最初当这一加工车间开始使用高速加工中心时，他们对此一无所知，所以当时该机床的使用效率非常低下。在使用这些机床进行加工时，刀具经常被折断，其中包括3/4in（1in=25.4mm）的端面铣刀。从这一车间的反应情况来看，只能是放慢某些加工项目的切削速度（图1）。

图1 Warner Robins公司的加工车间，在购置其最高转速
的高速机床后，开始调研采用共振频率的铣削加工情况

但是，当该车间从Makino公司引进和安装其最高达30000r/min的MAG 3型高速加工中心时，他们对该机床进行了“敲击试验”。也就是说，该车间采用一把灵敏的锤子，像打钟那样击打主轴中安装的刀具，以测试机床的振动特性（图2）。

图2 对于一种特定组合的加工中心、刀柄和铣刀，采用“敲击
试验”可以找到使金属切削速度达到最高的主轴转速和切削深度