Фрезерування з ЧПУ є потужним і універсальним процес механічної обробки що дозволяє виготовляти точні та складні деталі. Однак одна поширена проблема, з якою стикаються машиністи під час фрезерування з ЧПК, це лепет. У контексті механічної обробки стукіт — це небажана вібрація або коливання, які виникають під час різання. Це може призвести до поганої обробки поверхні, скорочення терміну служби інструменту та навіть до пошкодження машини. У цьому вичерпному посібнику ми вивчимо причини тріскотіння під час фрезерування з ЧПК і надамо широкий спектр порад і методів, щоб ефективно зменшити або усунути їх.

Розуміння спілкування в Фрезерні

Що таке балаканина у фрезеруванні з ЧПУ?

У контексті фрезерування з ЧПК тріск є руйнівним і шкідливим явищем, яке виникає під час процесу обробки. Це проявляється як небажана вібрація або коливання верстата, деталі або ріжучого інструменту. Це явище часто характеризується виразним, неприємним шумом і може мати серйозні наслідки для операцій обробки. Щоб зрозуміти балачки більш повно, давайте розберемо її ключові компоненти та динаміку.

Ключові компоненти балаканини:

1. Верстат: Верстат з ЧПК, включаючи його структурні компоненти, шпиндель і підшипникомs, можуть бути джерелом балаканини, якщо вони недостатньо жорсткі або не обслуговуються належним чином.
2. Заготовка: матеріал, що обробляється, і його властивості, такі як твердість і фіксація, можуть впливати на деформацію.
3. Інструменти: Вибір ріжучих інструментів, їх геометрія, стан і матеріал можуть відігравати значну роль у виникненні тріскотіння.
4. Параметри різання: Вибір параметрів різання, включаючи швидкість подачі, швидкість різання та глибину різання, може вплинути на стабільність процесу обробки.

Динаміка балаканини:

Шкід виникає, коли існує дисбаланс між силами, що діють на ріжучий інструмент, і опором, який створює матеріал заготовки. Цей дисбаланс призводить до вібрації, яка може призвести до низки негативних наслідків, зокрема:

• Погана обробка поверхні: Вібрація, спричинена тріскотінням, може залишити нерівну та шорстку поверхню обробленої деталі, погіршуючи її якість і точність.
• Зменшений термін служби інструменту: Постійні швидкі коливання в інструменті можуть призвести до надмірного зносу інструменту та значно скоротити його термін служби.
• Пошкодження машини: Тривалий вплив балакання може поставити під загрозу цілісність самого верстата з ЧПК. З часом накопичене механічне навантаження може призвести до дорогого ремонту та простою.
• Втрата продуктивності: Для пом’якшення проблеми часто виникає необхідність зменшити швидкість різання або подачу, що може призвести до збільшення часу обробки та зниження загальної продуктивності.

Чому базікання має значення

Розуміння того, чому балаканина має значення, має вирішальне значення для будь-якої фрезерної операції з ЧПК. Хоча це може виглядати як роздратування чи незручність, його вплив виходить далеко за рамки цього. Ось чому балаканина викликає серйозне занепокоєння:

1. Якість готової деталі: Шкіт може серйозно погіршити якість і точність обробленої деталі. Якщо ваша мета — виробляти високоточні компоненти, балаканина може стати серйозною перешкодою.
2. Термін служби інструменту: Вібрація, спричинена стукотом, може призвести до швидкого зносу та поломки інструменту. Це означає збільшення витрат на заміну інструменту та більш часті перерви в процесі обробки.
3. Цілісність машини: Тривалий вплив балакання може призвести до пошкодження самого верстата з ЧПК. Це включає знос компонентів машини, пошкодження шпинделя та інші структурні проблеми.
4. Продуктивність: балаканина змушує машиністів зменшувати швидкість різання та подачі, щоб уникнути подальших проблем. Такий повільний темп знижує загальну продуктивність і може призвести до затримок у виконанні завдань обробки.
5. Проблеми безпеки: Балаканина може навіть становити загрозу безпеці в майстерні. Вібрація та нестабільність, які він створює, можуть призвести до нещасних випадків, викидання інструменту або пошкодження заготовки.

Підводячи підсумок, лепет під час фрезерування з ЧПК – це не просто дратуючий шум чи естетична проблема; це проблема, яка може мати серйозні наслідки як для якості оброблених деталей, так і для загальної ефективності процесу обробки. На щастя, існують різні стратегії та техніки, щоб зменшити або усунути балаканину, які ми детально розглянемо в цій статті.

Що таке механічна вібрація?

Механічна вібрація, яку в контексті процесів механічної обробки часто називають просто «вібрацією», є небажаним коливальним рухом або коливанням, які виникають під час різання або механічної обробки матеріалів. Це явище проявляється як швидкі рухи вперед і назад, як правило, у формі вібрації, тряски або коливань у верстаті, заготовці, ріжучому інструменті або комбінації цих компонентів. Вібрація при обробці є поширеною проблемою в різних процесах обробки, включаючи токарну обробку, фрезерування, свердління та шліфування. Основні характеристики вібрації при обробці включають:

1. Небажаний рух: Вібрація являє собою небажаний рух в системі обробки. Це може призвести до нестабільності, вплинувши на точність і якість оброблених деталей.
2. Повторювані коливання: Вібрація зазвичай виникає з певною частотою або частотами, що призводить до повторюваних рухів вперед і назад. Ці коливання можна побачити в русі заготовки, ріжучого інструменту або всього верстата.
3. Шум: Вібрація часто створює характерний шум, який може бути результатом руху компонентів або вібрації один проти одного. Цей шум може служити звуковим індикатором вібрації.

Механічна вібрація може мати ряд негативних впливів на процес обробки, зокрема:

• Зменшена обробка поверхні: Вібрація може призвести до нерівномірної або нерівної обробки поверхні оброблених деталей, впливаючи на їх якість і точність.
• Скорочений термін служби інструменту: Швидкі та нерегулярні рухи, пов’язані з вібрацією, можуть призвести до надмірного зносу та пошкодження інструменту, що призводить до необхідності частої заміни інструменту.
• Знос і пошкодження машини: Тривалий вплив вібрації може прискорити зношування та пошкодження компонентів машини, включаючи шпинделі, підшипники та конструктивні елементи.
• Неточності та варіації розмірів: Вібрація може спричинити деформацію деталі або інструменту, що призведе до неточностей і зміни розмірів кінцевого продукту.

На вібрацію при обробці впливає кілька факторів, у тому числі параметри різання (наприклад, швидкість подачі, швидкість різання та глибина різання), геометрія інструменту, властивості матеріалу заготовки, жорсткість верстата та динаміка системи обробки. Зменшення або усунення вібрації є критичною метою при механічній обробці, оскільки це може значно вплинути на якість, ефективність і економічність процесу обробки. Різні стратегії та методи, як обговорювалося в попередніх розділах, використовуються для вирішення та пом’якшення вібрації обробки, тим самим покращуючи загальну продуктивність операцій обробки.

Причини балакучості

Шкідіння при фрезеруванні з ЧПК є складним явищем, на яке впливає сукупність факторів. Розуміння цих причин має основне значення для ефективного вирішення та пом’якшення балаканини. Ці фактори можна розділити на чотири основні категорії:

1. Фактори верстатів

Характеристики та стан самого верстата з ЧПК значною мірою сприяють тріску. Кілька факторів, пов’язаних із машиною, можуть впливати на виникнення лепету:

a. Жорсткість:

Жорсткість означає здатність машини протистояти деформації або вигину під час процесу обробки. Більш жорстка машина менш схильна до тріскотіння. Компоненти машини, такі як станина машини, колони та шпиндель, повинні бути спроектовані та виготовлені з урахуванням високої жорсткості. Жорсткість верстата забезпечує стабільні умови різання, знижуючи ймовірність стукоту.

b. Швидкість шпинделя:

Команда швидкість обертання шпинделя є критичним фактором контролю балаканини. Швидкість обертання шпинделя має бути відповідним чином узгоджена з матеріалом заготовки та використовуваним різальним інструментом. Робота на правильній швидкості шпинделя допомагає запобігти трісканню, підтримуючи стабільний і збалансований процес різання.

в. Зволоження:

Деякі верстати з ЧПК оснащені вбудованим системи амортизації призначений для поглинання вібрації під час обробки. Ці системи амортизації допомагають зменшити тріскотіння, особливо під час високошвидкісної обробки. Інвестування в машину з розширеними функціями зволоження може бути практичним рішенням для мінімізації балаканини.

d. Точність і точність:

Машини з вищими рівнями точність та точність рідше відчувають балаканину. Точність машини гарантує, що вона підтримує стабільні умови різання, зменшуючи ризик вібрації та нестабільності під час обробки.

2. Фактори заготовки

Заготівля, включно з її властивостями матеріалу, розміром і кріпленням, може істотно впливати на деформацію. Фактори, пов’язані з деталлю, включають:

a. Властивості матеріалу:

Команда властивості матеріалу матеріалу заготовки є вирішальними міркуваннями. Твердість, щільність і теплопровідність матеріалу впливають на його здатність поглинати і розсіювати тепло, що утворюється під час обробки. Ці властивості можуть або сприяти стабільним умовам різання, або призводити до тріскотіння.

b. Кріплення заготовки:

Кріплення відноситься до того, як деталь надійно закріплена або утримується на місці під час обробки. Правильне кріплення має важливе значення для запобігання трісканню, оскільки будь-який рух або вібрація заготовки може порушити процес різання. Надійне закріплення заготовки забезпечує стабільність і зменшує ризик тріскання.

в. Звис:

Команда нависання це відстань між заготовкою та різцетримачем. Більш довгі звиси можуть посилити стукіт через збільшення відхилення інструменту. Зменшення нависання або використання коротших інструментів може допомогти пом’якшити цей ефект.

3. Фактори інструментів

Вибір ріжучих інструментів, їх стан, геометрія та матеріал можуть значно вплинути на тріскотіння. Фактори, пов’язані з інструментами, які слід враховувати, включають:

a. Матеріал інструменту:

Вибір відповідного інструментальний матеріал на основі матеріалу заготовки має вирішальне значення. Різні матеріали мають різний рівень зносостійкості та термостійкості. Правильний вибір матеріалу інструменту може зменшити знос інструменту та ймовірність стукоту.

b. Геометрія інструменту:

Команда геометрія інструменту, включаючи кількість канавок, передній кут і кут спіралі, можуть впливати на сили різання і, як наслідок, на дебріт. Геометрії інструментів, які забезпечують кращий контроль над стружколом і зменшують сили різання, є кращими для матеріалів, схильних до деформації.

в. Стан інструменту:

Команда стан ріжучих інструментів відіграє значну роль у виникненні балакучості. Зношені або пошкоджені інструменти, швидше за все, спричинять брязкання. Регулярний огляд і технічне обслуговування інструментів є важливими для забезпечення оптимального стану інструментів.

4. Параметри різання

Вибір параметрів різання, таких як швидкість подачі, швидкість різання та глибина різання, безпосередньо впливає на виникнення тріскотіння. Фактори, пов’язані з параметрами різання, включають:

a. Швидкість подачі:

An невідповідна швидкість подачі занадто високий рівень може призвести до надмірних зусиль різання та, як наслідок, до тріскотіння. Збалансування швидкості подачі з іншими параметрами різання має важливе значення для запобігання трісканню.

b. Швидкість різання:

Команда швидкість різання повинні бути правильно підібрані на основі використовуваного матеріалу та інструменту. Неправильна швидкість різання, будь то занадто висока або занадто низька, може призвести до брязкання. Правильна швидкість різання залежить від таких факторів, як тип матеріалу, матеріал інструменту та геометрія інструменту.

в. Глибина різання:

Команда глибина різу впливає на навантаження стружки та сили, що діють на інструмент. Глибокий надріз може перевантажити інструмент, що призведе до вібрації та стуку. Зменшення глибини різання може допомогти запобігти деформації, особливо під час обробки складних матеріалів. Розуміння взаємодії цих факторів та їхнього конкретного впливу на лепет має вирішальне значення для розробки ефективних стратегій мінімізації або усунення цього згубного явища під час фрезерування з ЧПК. У наступних розділах ми розглянемо різні стратегії та найкращі методи зменшення балаканини шляхом усунення цих основних причин.

Стратегії зменшення балакучості

Балаканина під час фрезерування з ЧПК може бути постійною проблемою, але існує багато ефективних стратегій і методів, щоб мінімізувати або усунути її. Ці стратегії охоплюють удосконалення верстатів, правильну підготовку заготовки, вибір і обслуговування інструменту, оптимізацію параметрів різання, планування траєкторії інструменту, методи демпфування та використання систем моніторингу та контролю. Давайте детально розглянемо кожну з цих стратегій:

1. Удосконалення верстата

Удосконалення самого верстата з ЧПК є ефективним способом зменшити балаканину. Ось кілька підходів, які слід розглянути:

a. Оновлення до більш жорсткої машини:

Якщо вашій поточній машині бракує жорсткості та стабільності, подумайте про оновлення до більш надійної. Жорстка машина мінімізує прогин і може ефективно гасити вібрацію під час процесу обробки, зменшуючи ймовірність тріскотіння.

b. Системи амортизації:

Деякі машини оснащені вбудованим системи амортизації призначений для поглинання вібрації. Ці системи особливо корисні для зменшення тріскотіння під час високошвидкісної обробки. Оновлення до машини з розширеними функціями зволоження може значно зменшити балакання.

в. Регулярне технічне обслуговування машини:

Часте обслуговування має вирішальне значення. Регулярно перевіряйте та регулюйте важливі компоненти машини, щоб забезпечити оптимальну роботу машини. Це включає перевірку та затягування болтів, калібрування шпинделя та підтримку загального стану машини.

2. Підготовка заготовки

Правильна підготовка заготовки має важливе значення для запобігання тріскання. Розгляньте наступні кроки:

a. Надійне кріплення:

Переконайтеся, що заготовка є надійно закріплений або закріплений для запобігання будь-якому ненавмисному руху або вібрації. Правильне кріплення має вирішальне значення для підтримки стабільності під час обробки.

b. Вибір матеріалу:

Виберіть відповідний матеріал для вашої заготовки на основі конкретних вимог обробки. Такі властивості матеріалу, як твердість і теплопровідність, можуть впливати на тріскотіння. Вибір правильного матеріалу може сприяти стабільним умовам різання.

в. Мінімізація нависання:

Довгі звиси між деталлю та інструментом можуть посилити тріскотіння через збільшення прогину інструменту. Зменшення нависання або використання коротших інструментів може допомогти пом’якшити цей ефект.

3. Вибір інструменту та технічне обслуговування

Вибір ріжучих інструментів і їх стан істотно впливає на тріскотіння. Фактори, пов’язані з інструментами, які слід враховувати, включають:

a. Матеріал інструменту:

Виберіть оптимальний інструментальний матеріал на основі матеріалу заготовки. Різні матеріали мають різний рівень зносостійкості та термостійкості. Правильний вибір матеріалу інструменту може зменшити знос інструменту та ймовірність стукоту.

b. Геометрія інструменту:

Розглянемо геометрія інструменту, включаючи кількість канавок, передній кут і кут спіралі. Правильна геометрія інструменту, яка забезпечує хороший контроль над стружколом і зменшує сили різання, є кращою для матеріалів, схильних до деформації.

в. Регулярне технічне обслуговування інструменту:

Переконайтеся, що ріжучі інструменти всередині хороший стан шляхом проведення регулярних перевірок і технічного обслуговування. Зношені або пошкоджені інструменти, швидше за все, спричинять брязкання. Належне технічне обслуговування інструменту включає заточування, відновлення та заміну інструменту за необхідності.

4. Оптимальні параметри різання

Вибір правильних параметрів різання має важливе значення для запобігання тріскання. Фактори, пов’язані з параметрами різання, включають:

a. Швидкість подачі:

Виберіть відповідна норма подачі що збалансовано з іншими параметрами різання. Надто висока швидкість подачі може призвести до збільшення сили різання та стукоту. Відрегулюйте швидкість подачі, щоб підтримувати стабільну обробку.

b. Швидкість різання:

Команда швидкість різання повинні бути правильно підібрані на основі використовуваного матеріалу та інструменту. Неправильна швидкість різання може призвести до брязкання. Правильна швидкість різання залежить від таких факторів, як тип матеріалу, матеріал інструменту та геометрія інструменту.

в. Глибина різання:

Команда глибина різу впливає на навантаження на стружку та зусилля інструменту. Глибокий надріз може перевантажити інструмент, що призведе до вібрації та стуку. Зменшення глибини різу може допомогти запобігти трісканню, особливо під час роботи зі складними матеріалами.

5. Оптимізація траєкторії

Оптимізація траєкторії інструменту може мінімізувати тремтіння, уникаючи раптових змін сил різання. Розглянемо такі підходи:

a. Трохоїдальне фрезерування:

Трохоїдальне фрезерування – це техніка, яка передбачає контрольовані безперервні візерунки траєкторії що може зменшити балаканину. Це означає, що інструмент рухається круговою або криволінійною траєкторією, а не виконує прямі надрізи.

b. Підйом проти звичайного фрезерування:

Вибір між сходження фрезерування (де фреза обертається в напрямку подачі) і звичайне фрезерування (де різак обертається проти напрямку подачі) може призвести до стукоту. Підйомне фрезерування часто створює менше стукоту, оскільки воно зменшує вплив сил різання.

6. Методи демпфування

Щоб усунути тріск під час обробки, можна застосувати різні методи демпфування:

a. Демпфери інструменту:

Демпфери інструментів – це насадки, які можна додати до тримача для зменшення вібрації та стуку. Ці амортизатори поглинають вібрацію та покращують стабільність процесу обробки.

b. Тримачі, стійкі до ударів:

Розгляньте можливість використання тримачів, спеціально розроблених для зменшення тріскотіння. Ці державки містять передові технології демпфування для підвищення стабільності обробки.

c. Обробка стійких до ударів пластин:

На різальний інструмент можна встановити стійкі до ударів пластини. Ці вставки призначені для гасіння вібрації та підвищення стабільності інструменту.

7. Системи моніторингу та контролю

Щоб ефективно керувати балаканиною, розгляньте можливість використання систем моніторингу та контролю:

a. Системи контролю вібрації:

Встановлювати системи вібраційного контролю на верстаті з ЧПК для виявлення дзвінка в режимі реального часу. Ці системи можуть автоматично регулювати параметри різання або траєкторію інструменту, щоб зменшити тріскотіння, коли воно виникає.

b. Адаптивні системи управління:

Адаптивні системи керування використовують дані в реальному часі, щоб динамічно налаштовувати параметри різання та траєкторію інструменту, щоб запобігти трісканню. Ці системи можуть бути дуже ефективними для зменшення шуму.

c. Вимірювання сили різання:

Вимірювання та моніторинг сили різання під час обробки може надати цінні дані, які допоможуть запобігти трісканню. Розуміючи чинні сили, можна зробити коригування, щоб мінімізувати вібрацію. Впровадження цих стратегій і методів може значно зменшити або усунути тріскотіння під час фрезерування з ЧПК, що призведе до покращення якості деталей, довшого терміну служби інструменту, надійності машини та підвищення продуктивності. Крім того, ці підходи можна адаптувати відповідно до ваших конкретних потреб Обробка з ЧПУ роботи, що робить зменшення шуму практичною та досяжною метою.

У Висновку

Шум під час фрезерування з ЧПУ є критичною проблемою, яка може суттєво вплинути на якість, ефективність і економічну ефективність операцій обробки. Розуміння причин тріскотіння, включаючи чинники станкового інструменту, проблеми, пов’язані з деталями, фактори інструменту та параметри різання, має важливе значення для ефективного вирішення цієї проблеми. Щоб зменшити або усунути балакання, машиністи можуть застосувати широкий спектр стратегій і методів:

• Удосконалення верстатів: Модернізація до більш жорстких машин, використання систем амортизації та забезпечення регулярного технічного обслуговування можуть підвищити стабільність машини та зменшити тріскотіння.
• Підготовка заготовки: Правильне кріплення, вибір матеріалу та мінімізація звису сприяють стабільності заготовки та зменшують деформацію.
• Вибір інструменту та технічне обслуговування: Вибір правильних матеріалів і геометрії інструментів, а також підтримання інструментів у хорошому стані можуть мінімізувати балакання.
• Оптимальні параметри різання: Регулювання швидкості подачі, швидкості різання та глибини різання для підтримки збалансованих сил різання має вирішальне значення для зменшення тріскотіння.
• Оптимізація траєкторії: Використання трохоїдального фрезерування та вибір відповідного напрямку фрезерування (підйом або звичайний) може допомогти запобігти трісканню.
• Методи амортизації: Встановлення амортизаторів інструменту, стійких до ударів тримачів інструменту та обробних вставок, призначених для гасіння вібрацій, може зменшити удари.
• Системи моніторингу та контролю: Використання систем моніторингу вібрації, адаптивних систем керування та вимірювання сили різання може виявляти та усувати тріскотіння в реальному часі.

Впроваджуючи ці стратегії та враховуючи конкретні вимоги своїх фрезерних операцій з ЧПК, верстатники можуть зменшити тріскотіння та його негативні наслідки, включаючи погану обробку поверхні, скорочення терміну служби інструменту, пошкодження машини та зниження продуктивності. Зрештою, зменшення шуму є не лише технічною необхідністю, але й засобом досягнення вищої точності, більшої ефективності та економії коштів при фрезеруванні з ЧПУ. Маючи належні знання та впроваджуючи ці стратегії, машиністи можуть працювати над досягненням фрезерних операцій з ЧПК без стуку, виробляючи високоякісні оброблені деталі, максимізуючи термін служби своїх інструментів і машин.