Вибрация при обработке: почему это происходит и меры профилактики

Изображение, демонстрирующее концепцию дребезга при обработке. Над ним отчетливо написан текст «Дребезг при обработке».

Дребезг в обработке

Проблемы с дребезгом во время обработки раздражают. Это отнимает время и увеличивает расходы на техническое обслуживание. Но есть и хорошие новости? Вы можете предотвратить это.

В этом руководстве вы узнаете, что вызывает вибрацию при обработке и как ее остановить. Вы узнаете простые методы снижения вибрации и поддержания равномерности резания. Мы также познакомим вас с проверенными советами по настройке и эксплуатации. 

С правильными шагами вы можете улучшить качество деталей и сократить время цикла. Давайте устраним дребезжание и сделаем вашу обработку более эффективной.

 

Что такое вибрация при обработке?

Крупным планом показано изображение металлической поверхности с видимыми следами вибрации после обработки.

Формирование болтовни на части

Термин «вибрация» в технологии обработки относится к неконтролируемым вибрациям, которые возникают во время обработки. Инструмент и деталь начинают трястись друг о друга во время этого процесса. Обычно это происходит во время операций резки или сверления.

Шумные вибрации сопровождают как громкие звуки, так и неровности поверхности. Волны становятся видимыми в готовой детали, когда возникает это состояние.

Эксплуатационная вибрация возникает из-за того, что режущий инструмент движется по-разному относительно заготовки. Когда инструмент и заготовка движутся в противоположных направлениях, сила резания продолжает меняться с каждым поворотом. Вот тогда и возникает дребезжание.

Проблема вибрации при обработке возникает из-за неправильного выбора инструмента. Кроме того, эта проблема часто возникает из-за неправильного процесса настройки. Неоптимальные конструкции продукта могут нарушить процесс обработки. Проблема вибрации оказывает пагубное влияние на качество продукта и снижает эффективность производственных операций.

Вибрация при обработке встречается в двух различных типах узоров в зависимости от внешнего вида в процессе обработки.

  • Нерезонансная вибрация
  • Резонансная вибрация

Нерезонансная вибрация: Поверхности инструмента, которые даже не производят нерезонансный стук, как это делают изношенные фрезы. Весь период обработки будет подвергать вас как слышимым, так и тактильным ощущениям от этого явления. Оно развивается из-за механических проблем и его легче обнаружить инспекторам.

Резонансная болтовня: Резонансный дребезг более сложен. Обычно он возникает при смене траектории инструмента в углах и на малых радиусах. Станок развивает вибрацию до тех пор, пока не достигнет собственной частоты.

Типы вибраций при обработке на станках

In CNC-обработка, болтовня делится на два основных типа. Обычно вы сталкиваетесь болтовня инструмента or дребезжание заготовки во время операций резки.

Инструмент дребезжит

Крупным планом изображен режущий инструмент, контактирующий с заготовкой и заметно вибрирующий в процессе обработки.

Инструмент дребезжит

Вибрация инструмента происходит, когда ваш резак вибрирует во время резки. Когда он обрезает поверхность, он посылает вибрацию в деталь. Это вызывает износ инструмента и скользит по заготовке. Чем больше он скользит, тем сильнее становится вибрация. Вы услышите шум и увидите неровные следы на поверхности.

Дребезжание заготовки

Металлическая заготовка со следами вибрации при разных скоростях вращения шпинделя, обозначенных как 7000 об/мин и 9500 об/мин.

Дребезжание заготовки

Вибрация заготовки происходит, когда деталь не закреплена должным образом. Если вы не закрепите ее должным образом, она сместится или будет трястись. Тонкие стенки более склонны к вибрации. Затем инструмент усиливает это движение и усугубляет его. В конечном итоге это приводит к плохой отделке и поврежденным краям.

Даже при хорошей настройке может возникнуть некоторая вибрация. Если движение значительно выше, оно может поцарапать вашу деталь. Допустимая амплитуда вибрации зависит от процесса, инструмента и требований к детали. Вот почему так важно максимально снизить вибрацию как инструмента, так и заготовки.

Далее мы покажем вам, как избежать вибрации и дребезжания, которые являются типичными Дефекты обработки ЧПУ.

 

Каковы причины вибрации при обработке?

Невнимание к вибрациям негативно скажется на качестве обработки. Вибрация оказывает разрушительное воздействие на детали и инструменты машин, а также наносит вред производственному оборудованию. Давайте обсудим реальные последствия вибраций в процессах обработки.

Уменьшенный срок службы инструмента

 На изображении показан процесс обработки с подачей охлаждающей жидкости непосредственно в зону резания. Поток охлаждающей жидкости охлаждает и смазывает инструмент и заготовку.

Продлите срок службы инструмента

Быстрый износ инструмента происходит из-за вибрации и дребезжания. Периодические скачки силы резания и микроударные нагрузки, вызывающие преждевременный износ. Это портит качество поверхности и сокращает срок службы инструмента. Ваши операции потребуют дополнительных расходов на замену инструмента. Таким образом, снижение скорости производства будет компенсировано.

Повреждение машины

Режущий инструмент заставляет компоненты машины вибрировать. Износ влияет как на компоненты шпинделя, так и на все движущиеся механизмы в этом процессе. Неконтролируемая вибрация нагружает ваше оборудование. Процесс вибрации в конечном итоге требует технического обслуживания. Это приведет к возникновению затрат на ремонт, простою оборудования и финансовым потерям.

Плохая отделка поверхности

Крупный план обработанной металлической поверхности, на которой видны следы вибрации и неровности.

Неидеальная поверхность со следами вибрации

Поверхность детали покрывается волнами из-за вибрации. Видимые линии или отметины могут повлиять как на внешний вид, так и на функциональность детали. Результатом являются неприемлемые допуски на изготовление в сочетании с шероховатостью поверхности, которые в конечном итоге выходят из строя, когда детали вводятся в эксплуатацию.

Пониженная точность

Инструмент отклоняется от своего предполагаемого курса из-за вибрации. Неточности размеров в ваших деталях возникают из-за этого движения. Это может привести к тому, что детали окажутся слишком тугими, слишком свободными, слишком короткими или слишком длинными. Прочтите наше руководство по мастер-программирование ЧПУи узнайте ключевые факторы, которые необходимо учитывать для точной обработки.

Давайте начнем новый проект сегодня

Как избежать вибрации при обработке?

Наличие вибрации приводит к ухудшению качества деталей и поломке инструментов, а также снижению производительности. Правильный метод позволяет эффективно решать и потенциально устранять эту проблему. Вот как:

Оптимизируйте стратегию обработки

Источники вибрации дребезжания обычно возникают, когда инструменты не взаимодействуют равномерно с материалом. Траектория инструмента должна оставаться постоянной, а в качестве профилактической меры следует применять малую глубину резания.

Отрегулируйте скорость вращения шпинделя в диапазоне 5 в 10 об / мин точки для проверки, уменьшается ли резонанс или исчезает. Текущие системы CAM позволяют запрограммировать изменения оборотов, которые автоматизируют снижение вибрации.

Используйте правильное креплениеКрупный план заготовки, закрепленной на месте во время обработки на станке с ЧПУ.

станок с ЧПУ

Свободный или неправильный зажим компонентов способствует возникновению вибраций. Ваша заготовка должна быть надежно закреплена прочными тисками, патронами и вакуумными столами.

Не ограничивайте тонкие детали односторонним зажимом, так как это снижает их гибкость. Лучшая устойчивость достигается при использовании задних бабок, присадочных материалов и опорных рам.

Выберите правильный режущий инструмент

Изображение, показывающее ряд аккуратно разложенных режущих инструментов станков с ЧПУ. Показаны различные типы инструментов, такие как сверла, фрезы и токарные станки.

Режущие инструменты для станков с ЧПУ

При выполнении процесса резки всегда выбирайте жесткий инструмент минимальной длины. Удлиненные тонкие режущие инструменты создают чрезмерную вибрацию.

Кроме того, выбирайте режущие инструменты с подходящими геометрическими характеристиками в сочетании с прочными материалами, имеющими покрытия для снижения силы резания. Ваши инструменты требуют остроты с правильным креплением держателя.

Планирование правильной траектории движения инструмента

Визуализация, показывающая оптимизированные траектории инструмента ЧПУ на цифровом экране. Изображение отображает 3D-дизайн траектории.

Оптимизация траектории инструмента ЧПУ

Способ, которым инструмент проходит по всей своей траектории, играет важную роль. Операции нисходящего резания посредством попутного фрезерования, как правило, снижают силу резания и улучшают качество обработки, но также увеличивают зацепление инструмента и могут усилить вибрацию, если станок имеет люфт или недостаточную жесткость.

Комбинируя стратегию зажима с направлением силы резания, вы можете минимизировать изгиб детали.

Правильная настройка и обслуживание вашего устройства

Для нормальной работы машины требуется устойчивый пол без трещин. Образование вибраций происходит чаще, когда основание машины неустойчиво.

Для стабилизации установки следует использовать выравнивающие ножки с анкерами. Кроме того, регулярное техническое обслуживание машины имеет решающее значение для предотвращения вибрации, которая может возникнуть из-за изношенных компонентов и ослабленных деталей.

Относится к: контроль качества при обработке на станках с ЧПУ

Boda Tech – надежные решения для обработки, соответствующие вашим потребностям

Вибрации и стук во время обработки могут стать настоящей головной болью. Они замедляют производство, сокращают срок службы инструмента и портят качество поверхности деталей. Вот почему важно иметь правильного партнера по обработке.

Но не волнуйся, Пролеан Тех приводит услуги прецизионной обработки с ЧПУ. Мы понимаем, как незначительные проблемы могут перерасти в серьезные проблемы. Имея более 15 лет практического опыта, наша команда готова помочь вам решить проблемы обработки до того, как они повлияют на ваш проект. Будь то вибрация инструмента, плохая отделка или сложная геометрия детали, мы предлагаем практические решения, которые позволят вашим операциям работать гладко и экономически эффективно.

Просто отправьте нам свой CAD-файл, и мы предоставим бесплатная смета и предложение обратной связи по дизайну чтобы убедиться, что все готово для успешного запуска.

 

Заключение

Вибрация при обработке возникает во время операций резки и фрезерования. Однако, если с ней не обращаться правильно, она может привести к ухудшению качества деталей, повреждению инструмента и потере производительности.

Если вы столкнулись с вибрацией или другими проблемами обработки, Пролеан Тех здесь, чтобы помочь. От настройки до выбора подходящего инструмента, мы помогаем вам определить и устранить основные причины, гарантируя, что ваши детали будут соответствовать спецификации. Никаких догадок — только надежные, надежные результаты.

 

Часто задаваемые вопросы

В1: Что такое механический стук?

Механический стук — это нежелательная вибрация, которая возникает во время обработки. Она может вызывать шумные операции и оставлять заготовку с шероховатой поверхностью.

В2: В чем причина болтовни?

Вибрация может быть вызвана такими факторами, как ослабленные инструменты, нестабильная заготовка или неправильные настройки станка. Также это может произойти, если инструмент изношен или скорость установлена ​​неправильно.

В3: Что такое эффект дребезжания?

Эффект дребезжания проявляется в виде волнистых линий на поверхности вашей детали. Это не только выглядит плохо, но и может повредить ваши инструменты и сократить срок их службы.

В4: Как уменьшить вибрацию при обработке?

Чтобы минимизировать вибрацию, убедитесь, что ваши инструменты острые, заготовка надежно закреплена, а настройки станка точны. Регулировка скорости или глубины резания также может помочь.