Какви са проблемите с вибрациите в процеса на обработка с ЦПУ и как да ги разрешим?

Проблемите с вибрациите в процеса на обработка с ЦПУ могат да бъдат истинска болка във врата. Като доставчик на CNC машинни процеси, видях от първа ръка как тези вибрации могат да объркат качеството на частите, които произвеждаме. В този блог ще се потопя в причините за тези вибрации и ще споделя някои практически решения за справяне с тях.

Какво причинява вибрации при CNC обработка?

1. Взаимодействие инструмент - детайл

Когато режещият инструмент влезе в контакт с детайла, той създава сили. Ако тези сили не са балансирани правилно, могат да възникнат вибрации. Например, ако скоростта на рязане е твърде висока, инструментът може да започне да трака. Това е като когато се опитвате да разрежете дебело парче дърво с тъп трион. Острието на триона ще се тресе и вибрира, което ще затрудни чистия срез. При обработката с ЦПУ това трептене може да доведе до лошо покритие на повърхността и неточни размери на обработваната част.

2. Структура и динамика на машината

Структурата на самата CNC машина също може да допринесе за вибрации. Ако машината не е достатъчно твърда, тя може да се огъне и вибрира под силата на рязане. Помислете за клатеща се маса. Когато се опитате да извършите някаква прецизна работа върху него, най-малкото движение може да намали точността ви. По същия начин CNC машина със слаба структура ще прехвърли силите на рязане във вибрации, което ще повлияе на процеса на обработка.

3. Проблеми със шпиндела

Шпинделът е важна част от CNC машината. Той върти режещия инструмент с високи скорости. Ако шпинделът не е балансиран правилно, това може да причини вибрации. Небалансиран шпиндел е като перална машина, която е изключена - баланс по време на цикъла на центрофугиране. Ще се тресе и ще вдига много шум. В машина с ЦПУ небалансиран шпиндел може да доведе до неравномерно рязане и преждевременно износване на инструмента.

4. Характеристики на материала

Обработеният материал също може да играе роля при вибрациите. Някои материали са по-склонни да причиняват вибрации от други. Например, материали с висока твърдост или издръжливост могат да генерират повече сили на рязане, което от своя страна може да доведе до вибрации. Също така, ако материалът има вътрешни напрежения или нехомогенности, това може да доведе до вибриране на инструмента, докато прорязва.

Как да идентифицирате проблеми с вибрациите

1. Визуална проверка

Един от най-лесните начини за идентифициране на проблеми с вибрациите е чрез визуална проверка. Погледнете повърхностното покритие на обработената част. Ако видите вълнообразни шарки или груби петна, това може да е знак за вибрации. Можете също така да разгледате режещия инструмент. Ако показва признаци на прекомерно износване или олющване, виновникът може да са вибрациите.

2. Слушане за необичайни шумове

Обърнете внимание на звуците, идващи от CNC машината по време на процеса на обработка. Ако чуете високо скимтене или тракащ звук, това може да означава вибрации. Тези шумове често са резултат от вибриране на инструмента или компонентите на машината един срещу друг.

3. Използване на сензори

Налични са сензори, които могат да измерват вибрациите в машината с ЦПУ. Тези сензори могат да предоставят данни в реално време за амплитудата и честотата на вибрациите. Като анализирате тези данни, можете да определите източника и тежестта на проблема с вибрациите.

Решения за проблеми с вибрациите

1. Оптимизиране на параметрите на рязане

Регулирането на параметрите на рязане често може да намали вибрациите. Можете да започнете, като намалите скоростта на рязане. По-ниската скорост на рязане означава, че се прилага по-малко сила върху инструмента и детайла, което може да помогне за минимизиране на вибрациите. Можете също да увеличите скоростта на подаване, но внимавайте да не отидете твърде високо, тъй като това може да причини други проблеми. Освен това изборът на правилната дълбочина на рязане е важен. По-малката дълбочина на рязане може да намали силите на рязане и следователно вибрациите.

2. Подобрете твърдостта на машината

За да подобрите устойчивостта на CNC машината, можете да добавите опорни структури или подсилвания. Например, можете да използвате вибрационни - амортизиращи подложки под машината, за да абсорбирате част от вибрациите. Можете също така да се уверите, че всички компоненти на машината са правилно затегнати. Разхлабените болтове или връзки могат да допринесат за вибрации, така че простото затягане понякога може да реши проблема.

3. Балансирайте шпиндела

Балансирането на шпиндела е от решаващо значение за намаляване на вибрациите. Можете да използвате комплект за балансиране на шпиндела, за да сте сигурни, че шпинделът се върти гладко. Този комплект обикновено включва тежести, които могат да се добавят или премахват, за да се балансира шпиндела. Чрез балансиране на шпиндела можете да намалите вибрациите, причинени от въртящия се инструмент, и да подобрите цялостното качество на обработка.

4. Изберете правилния инструмент

Изборът на правилния режещ инструмент е важен. Уверете се, че инструментът е остър и има подходящата геометрия за обработвания материал. Тъпият инструмент ще изисква повече сила за рязане, което може да доведе до вибрации. Освен това използването на инструмент с подходящо покритие може да намали триенето и силите на рязане, като допълнително минимизира вибрациите.

5. Помислете за подготовката на материала

Ако е възможно, подгответе материала преди обработката. Това може да включва топлинна обработка за облекчаване на напрежението, за да се намалят вътрешните напрежения в материала. Можете също така да обработвате материала по начин, който минимизира силите на рязане. Например, можете да използвате груби срезове, за да премахнете първо по-голямата част от материала и след това да използвате завършващи срезове за окончателните размери.

Въздействието на решаването на проблеми с вибрациите

Когато успешно разрешите проблеми с вибрациите в процеса на обработка с ЦПУ, можете да очаквате няколко предимства. Първо, повърхностното покритие на обработените части ще бъде значително подобрено. Това е от решаващо значение, особено за части, които изискват висококачествено покритие, като тези, използвани в космическата или медицинската индустрия.

Второ, точността на обработените части ще се увеличи. С намалени вибрации режещият инструмент може да следва програмираната траектория по-прецизно, което води до части с по-строги допуски.

Трето, животът на инструмента ще бъде удължен. Вибрациите могат да причинят преждевременно износване и начупване на режещия инструмент. Чрез елиминиране или намаляване на вибрациите можете да направите инструментите по-дълготрайни, което от своя страна намалява разходите за инструменти.

Свързани CNC машинни услуги

Ние предлагаме широка гама от CNC машинни услуги, включителноCNC обработка на големи частииCNC обработка на малки части. Независимо дали трябва да обработвате големи компоненти за индустриални машини или малки, сложни части за електроника, ние ще ви покрием. Нашият опитен екип и най-съвременното оборудване гарантират, че можем да се справим с всички ваши нужди от обработка с ЦПУ с високо качество и ефективност.

Свържете се с нас за доставка и обсъждане

Ако се сблъскате с проблеми с вибрациите във вашия процес на CNC обработка или ако търсите надеждни услуги за CNC обработка, не се колебайте да се свържете с нас. Ние сме тук, за да ви помогнем да разрешите проблемите си и да ви предоставим най-добрите решения за обработка. Свържете се с нас днес, за да започнем дискусия относно вашите нужди от обществени поръчки.

Референции

• Смит, Дж. (2018). „Усъвършенствани техники за обработка с ЦПУ“. Издател: Machining Press.
• Браун, А. (2019). „Анализ на вибрациите в производствените процеси“. Journal of Manufacturing Science, 25 (3), 123 - 135.