轉角的 NC 優化後進給率比經驗上可行的進給率還低¶
現象說明¶
在進行NC進給率優化時，轉角處常會出現大幅度的進給率降低，有時甚至比經驗上可行的進給率還要低。這個現象讓使用者感到困惑：明明實際加工時轉角處不需要降那麼多，為什麼優化結果會這樣？
控制器的轉角降速行為¶
在轉角處，控制器在高速情況下會自動漸慢。這是控制器的內建行為，同時也是硬體限制，目的是確保機台能夠安全且準確地完成方向改變。控制器也提供參數可以調變這類加減速行為。
緩衝距離與速度的關係¶
速度越快，需要的緩衝距離越長。下圖展示了數個直線路徑的加工條件：
圖中標示了不同區段的主軸轉速(S)與進給率(F)設定： - through1/through2：S500，F200/F100 - low1/low2/low3：S1200，F200/F400/F600 - high1/high2/high3：S7200，F1200/F2400/F3600
轉角為何產生力峰¶
撇開進給率優化不談，轉角本身就會產生力峰，可達直線穩態力的 3–4 倍。其機制是幾何性的：
- 轉角處接觸面積增大。 兩段切削共用轉角的掃掠體積，因此轉彎期間刀具上的嚙合弧大於穩態弧。
- 摩擦力隨接觸面積增加。 對延性材料（鋁、鎳）而言摩擦佔切削力很大比例，故面積增加直接轉成扭矩/力峰，彎矩與扭矩都會感受到。
- CAM 可能放大接觸面積。 CAM 產生的 NC 若有層對層漂移或轉角對齊不完美，會留下殘脊，使後續層的轉角掃掠變大；此時力峰同時反映幾何轉角效應與 CAM 側漂移。與之疊加的貼底接觸機制見 CAM 浮點漂移。
- 力峰是預期內、而非假象。 只要轉角幾何正確對齊，仿真就會出現力峰；若沒有，反而要懷疑是否對齊有誤。
侷限在單轉之內的力峰，本身就是一種部分安全餘裕 —— 控制器轉角平滑與主軸慣性會共同吸收單轉的過衝。跨多轉的持續力峰則是另一回事：它們會把主軸拖到低於指令轉速，並透過每刃進給的增長而惡性循環。哪些指標可據此放寬、哪些不可，見 NC 優化原理 — 調整力峰容忍度。
力量模擬誤差分析¶
下圖為套用並比對測力計資料後的力量模擬誤差圖，由藍到紅為誤差比率由小到大：
誤差特徵¶
從上圖可以觀察到以下特徵：
- 越靠近抬刀（朝Z向轉角）的誤差越大
- 進給率越高，高誤差的區間越長
誤差來源¶
誤差主要源自於控制器降速。從圖中下方的F3600轉角處單轉波形圖可以看到：
| 資料來源 | 說明 |
|---|---|
| 左圖（模擬理想力） | 系統依據設定進給率計算的理想切削力 |
| 右圖（測力計資料） | 實際量測的切削力，約為理想力的三分之一 |
實驗材料為S45C，該處實際進給應比理想進給的三分之一更低。
為什麼優化值比經驗值還低？¶
系統做NC進給率優化時，轉角處常會有大幅度的進給率降低。除了轉角通常會造成切削力特大的理由外，比經驗上可行的進給率還低的原因是：
控制器已有自行調降進給率，系統的優化值只是把它顯示出來。
換句話說，優化結果反映的是控制器實際執行的進給率，而非NC程式中標示的進給率。這個「過低」的優化值其實是真實的機台行為。
結論¶
當您發現轉角處的優化進給率異常偏低時，這通常不是系統的錯誤，而是：
- 控制器為了安全轉向，已經自動降低了實際進給率
- 系統的優化功能如實反映了這個降速行為
- 如果按照經驗值設定，實際加工時控制器也會自行降速到類似的數值
理解這個現象後，可以更合理地評估優化結果，並在必要時調整轉角策略或機台參數。
追蹤個別步的物理量限制¶
如需了解個別步的進給率是被哪個物理量所限制，請參閱 NC 優化原理 — 追蹤個別步的物理量限制。