Chvenie pri CNC sústružení je bežný a problematický problém, ktorý môže výrazne ovplyvniť kvalitu obrábaných dielov a efektivitu výrobného procesu. Ako dodávateľ CNC sústruženia som bol z prvej ruky svedkom výziev, ktoré klábosenie predstavuje pre našich klientov a naše vlastné výrobné operácie. V tomto blogu sa ponorím do rôznych faktorov, ktoré spôsobujú chvenie pri CNC sústružení, pričom budem čerpať zo svojich skúseností a znalostí z odvetvia.
1. Dynamika stroj - nástroj
Interakcia medzi obrábacím strojom a rezným nástrojom je primárnym faktorom, ktorý prispieva k chveniu. Samotný obrábací stroj má prirodzenú frekvenciu vibrácií. Keď proces rezania generuje sily na alebo blízko tejto prirodzenej frekvencie, dochádza k rezonancii, ktorá vedie k silnému chveniu.
- Konštrukčná tuhosť: Tuhosť konštrukcie obrábacieho stroja hrá rozhodujúcu úlohu. Stroj s nízkou tuhosťou konštrukcie je náchylnejší na vibrácie. Napríklad, ak lôžko CNC sústruhu nie je dostatočne tuhé, môže sa pod reznými silami prehnúť. Toto ohýbanie môže spôsobiť, že sa rezný nástroj odchýli od zamýšľanej dráhy, čo má za následok nerovnomerné rezanie a chvenie. Ako dodávateľ CNC sústruženia často odporúčame našim klientom stroje s vysokou tuhosťou pre stabilnejšie rezacie operácie.
- Dynamika vretena: Vreteno je ďalšou kritickou súčasťou. Nevyvážené vreteno môže spôsobiť vibrácie, ktoré sa prenášajú na rezný nástroj. Ak sú ložiská vretena opotrebované alebo poškodené, môže to tiež viesť k nepravidelnému rotačnému pohybu, ktorý následne spôsobuje chvenie. Okrem toho je kľúčovým parametrom rýchlosť vretena. Otáčanie vretena rýchlosťou, ktorá vyvoláva prirodzenú frekvenciu systému obrábacieho stroja, môže vyvolať chvenie. Vždy zaisťujeme, že našeServis CNC sústruženia hliníkových dielovsú vyrábané s optimalizovanými otáčkami vretena, aby sa minimalizovalo riziko chvenia.
2. Charakteristika rezného nástroja
Konštrukcia a stav rezného nástroja majú priamy vplyv na výskyt chvenia.
- Geometria nástroja: Geometria rezného nástroja, ako je uhol sklonu, uhol vôle a polomer špičky, ovplyvňuje rezné sily. Nástroj s nevhodnou geometriou môže vytvárať nadmerné rezné sily, čo môže viesť k vibráciám. Napríklad veľký uhol čela môže znížiť rezné sily, ale ak je príliš veľký, môže spôsobiť oslabenie nástroja a zvýšiť pravdepodobnosť chvenia. Na druhej strane, malý polomer špičky môže zvýšiť rýchlosť posuvu na zub, ale môže tiež zvýšiť rezné sily a riziko chvenia.
- Opotrebenie náradia: S opotrebovaním rezného nástroja sa jeho rezný výkon zhoršuje. Opotrebenie reznej hrany môže spôsobiť nerovnomerné rezné sily, čo vedie k vibráciám. Opotrebovaný nástroj môže tiež spôsobiť tvorbu nahromadenej hrany (BUE), ktorá ďalej narúša proces rezania a môže spôsobiť chvenie. Pravidelná kontrola a výmena nástroja sú nevyhnutné, aby sa zabránilo chveniu spôsobenému opotrebovaním nástroja. Pri výrobe venujeme veľkú pozornosť stavu nástrojaCNC sústružené diely z nehrdzavejúcej ocele, keďže nehrdzavejúca oceľ je pomerne ťažko obrobiteľný materiál, ktorý môže urýchliť opotrebovanie nástroja.
3. Vlastnosti materiálu obrobku
Vlastnosti materiálu obrobku môžu tiež prispieť k chveniu pri CNC sústružení.
- Tvrdosť materiálu: Tvrdšie materiály vo všeobecnosti vyžadujú vyššie rezné sily. Ak systém obrábacieho stroja nie je schopný zvládnuť tieto vysoké sily, môže dôjsť k chveniu. Napríklad pri sústružení kalenej ocele sú rezné sily oveľa väčšie v porovnaní so sústružením hliníka. Vyžaduje si to pevnejší stroj a vhodný rezný nástroj, aby sa predišlo chveniu.
- Nehomogenita materiálu: Niektoré materiály môžu mať nehomogénne mikroštruktúry, ako je rôzna tvrdosť alebo veľkosť zrna. Keď sa rezný nástroj stretne s týmito nehomogenitami, môže dôjsť k náhlym zmenám rezných síl, čo vedie k vibráciám a chveniu. V našej produkciiMedené CNC sústružené komponentyAj keď je meď relatívne mäkký materiál, stále musíme zabezpečiť určitý stupeň rovnomernosti materiálu, aby sme zabránili chveniu.
4. Parametre rezu
Výber parametrov rezu, vrátane reznej rýchlosti, rýchlosti posuvu a hĺbky rezu, je rozhodujúci, aby sa predišlo chveniu.
- Rýchlosť rezania: Ako už bolo spomenuté, chod vretena rýchlosťou blízkou vlastnej frekvencii systému obrábacieho stroja môže spôsobiť chvenie. Rezná rýchlosť tiež ovplyvňuje proces tvorby triesky. Nevhodná rýchlosť rezania môže viesť k abnormálnej tvorbe triesok, ako sú dlhé a súvislé triesky, ktoré môžu narušiť proces rezania a spôsobiť vibrácie.
- Feed Rate: Vysoká rýchlosť posuvu môže zvýšiť produktivitu, ale tiež zvyšuje rezné sily. Ak je posuv pre systém stroj - nástroj - obrobok príliš vysoký, môže dôjsť k chveniu. Naopak, veľmi nízka rýchlosť posuvu môže spôsobiť, že nástroj sa bude o obrobok skôr trieť, než ho rezať, čo vedie k zvýšenému vývinu tepla a potenciálnemu chveniu.
- Hĺbka rezu: Veľká hĺbka rezu zvyšuje rezné sily. Ak systém obrábacieho stroja nie je dostatočne pevný, aby odolal týmto silám, pravdepodobne dôjde k chveniu. Pre stabilné rezanie je preto nevyhnutné nájsť optimálnu hĺbku rezu. Vždy vykonávame testy optimalizácie rezných parametrov pre každý nový projekt, aby sme zaistili, že zvolené parametre minimalizujú riziko chvenia.
5. Upevnenie a držanie obrobku
Správne upevnenie a držanie obrobku sú nevyhnutné na zabránenie chvenia.
- Nedostatočné upnutie: Ak obrobok nie je pevne upnutý v skľučovadle alebo upínači, môže sa počas procesu rezania pohybovať. Tento pohyb môže spôsobiť náhle zmeny rezných síl a viesť k chveniu. Napríklad, ak tenkostenný obrobok nie je správne upnutý, môže sa vplyvom rezných síl zdeformovať, čo má za následok nestabilné rezanie a chvenie.
- Dizajn svietidla: Konštrukcia upínadla ovplyvňuje aj stabilitu obrobku. Zle navrhnutý prípravok nemusí poskytovať dostatočnú oporu, čo umožňuje, aby obrobok vibroval. Pri navrhovaní prípravkov pre naše CNC sústružnícke projekty zvažujeme tvar, veľkosť a materiál obrobku, aby sme zaistili stabilné a bezpečné držanie.
Záver
Chvenie pri CNC sústružení je zložitý problém spôsobený viacerými faktormi, vrátane dynamiky obrábacieho stroja, charakteristík rezného nástroja, vlastností materiálu obrobku, rezných parametrov a upínania. Ako dodávateľ CNC sústruženia sme sa zaviazali pochopiť tieto faktory a prijať vhodné opatrenia na minimalizáciu výskytu chvenia. Použitím strojov s vysokou tuhosťou, výberom vhodných rezných nástrojov, optimalizáciou rezných parametrov a zabezpečením správneho držania obrobku môžeme vyrábať vysokokvalitné opracované diely s minimálnym chvením.
Ak hľadáte kvalitné CNC sústružnícke služby, sme tu, aby sme vám pomohli. Náš skúsený tím s vami môže spolupracovať na výbere najlepších riešení pre vaše špecifické požiadavky. Kontaktujte nás pre podrobné diskusie a rokovania o obstarávaní. Sme presvedčení, že dokážeme splniť vaše výrobné potreby a poskytnúť vynikajúce výsledky.
Referencie
- Altintas, Y. (2000). Automatizácia výroby: Mechanika rezania kovov, vibrácie obrábacích strojov a dizajn CNC. Cambridge University Press.
- Shaw, MC (2005). Princípy rezania kovov. Oxford University Press.
- Trent, EM a Wright, PK (2000). Rezanie kovov. Butterworth - Heinemann.
