مشکلات ارتعاشی در فرآیند ماشینکاری cnc چیست و چگونه می توان آنها را حل کرد؟

مشکلات لرزش در فرآیند ماشینکاری CNC می تواند درد واقعی در گردن باشد. به عنوان یک تامین کننده فرآیند ماشینکاری CNC، من از نزدیک دیدم که چگونه این ارتعاشات می توانند کیفیت قطعاتی که تولید می کنیم را به هم بزنند. در این وبلاگ، من به دلایلی که باعث ایجاد این ارتعاشات می شود می پردازم و راه حل های عملی برای مقابله با آنها را به اشتراک می گذارم.

چه چیزی باعث لرزش در ماشینکاری CNC می شود؟

1. ابزار - تعامل قطعه کار

هنگامی که ابزار برش با قطعه کار تماس پیدا می کند، نیرو ایجاد می کند. اگر این نیروها به درستی متعادل نباشند، ارتعاشات ممکن است رخ دهد. به عنوان مثال، اگر سرعت برش خیلی زیاد باشد، ابزار ممکن است شروع به پچ پچ کند. این مانند زمانی است که می خواهید با یک اره کسل کننده یک تکه چوب ضخیم را برش دهید. تیغه اره تکان می خورد و می لرزد و برش تمیز را دشوار می کند. در ماشینکاری CNC، این پچ پچ می تواند منجر به پوشش ضعیف سطح و ابعاد نادرست قطعه ماشینکاری شود.

2. ساختار و دینامیک ماشین

ساختار خود دستگاه CNC نیز می تواند به ارتعاشات کمک کند. اگر دستگاه به اندازه کافی سفت و سخت نباشد، می تواند تحت نیروهای برش خم شود و ارتعاش کند. به یک میز متزلزل فکر کنید. وقتی سعی می کنید کار دقیقی روی آن انجام دهید، کوچکترین حرکتی می تواند دقت شما را از بین ببرد. به طور مشابه، یک دستگاه CNC با ساختار ضعیف نیروهای برش را به ارتعاشات منتقل می کند و بر فرآیند ماشینکاری تأثیر می گذارد.

3. مسائل اسپیندل

اسپیندل بخش مهمی از دستگاه CNC است. این ابزار برش را با سرعت بالا می چرخاند. اگر دوک به درستی تعادل نداشته باشد، می تواند باعث لرزش شود. یک اسپیندل نامتعادل مانند ماشین لباسشویی است که در چرخه چرخش تعادل خود را از دست داده است. تکان می خورد و سر و صدای زیادی ایجاد می کند. در یک دستگاه CNC، یک دوک نامتعادل می تواند منجر به برش ناهموار و سایش زودرس ابزار شود.

4. مشخصات مواد

ماده ای که ماشین کاری می شود نیز می تواند در ارتعاش نقش داشته باشد. برخی از مواد بیشتر از بقیه مستعد ایجاد ارتعاش هستند. به عنوان مثال، مواد با سختی یا چقرمگی بالا می توانند نیروهای برشی بیشتری ایجاد کنند که به نوبه خود می تواند منجر به ارتعاش شود. همچنین، اگر ماده دارای تنش‌های داخلی یا ناهمگنی باشد، می‌تواند باعث ارتعاش ابزار در حین بریدن شود.

نحوه شناسایی مشکلات ارتعاش

1. بازرسی بصری

یکی از ساده ترین راه ها برای شناسایی مشکلات ارتعاش از طریق بازرسی چشمی است. به پایان سطح قطعه ماشینکاری شده نگاه کنید. اگر الگوهای مواج یا لکه های ناهموار می بینید، می تواند نشانه ارتعاش باشد. شما همچنین می توانید به ابزار برش نگاه کنید. اگر نشانه‌هایی از سایش یا بریدگی بیش از حد را نشان دهد، ممکن است ارتعاشات مقصر باشند.

2. گوش دادن به صداهای غیر معمول

در طول فرآیند ماشینکاری به صداهایی که از دستگاه CNC می آید توجه کنید. اگر صدای ناله بلند یا صدای تق تق می شنوید، می تواند نشان دهنده ارتعاش باشد. این صداها اغلب در نتیجه ارتعاش ابزار یا اجزای دستگاه در برابر یکدیگر است.

3. استفاده از حسگرها

سنسورهایی در دسترس هستند که می توانند ارتعاشات را در دستگاه CNC اندازه گیری کنند. این حسگرها می توانند داده های بلادرنگ در مورد دامنه و فرکانس ارتعاشات ارائه دهند. با تجزیه و تحلیل این داده ها می توانید منبع و شدت مشکل ارتعاش را تعیین کنید.

راه حل هایی برای مشکلات ارتعاش

1. پارامترهای برش را بهینه کنید

تنظیم پارامترهای برش اغلب می تواند ارتعاشات را کاهش دهد. می توانید با کاهش سرعت برش شروع کنید. سرعت برش کمتر به این معنی است که نیروی کمتری به ابزار و قطعه کار وارد می شود که می تواند به به حداقل رساندن ارتعاشات کمک کند. همچنین می‌توانید نرخ خوراک را افزایش دهید، اما مراقب باشید که خیلی بالا نروید زیرا ممکن است مشکلات دیگری ایجاد کند. علاوه بر این، انتخاب عمق برش مناسب مهم است. عمق برش کمتر می تواند نیروهای برش و در نتیجه ارتعاشات را کاهش دهد.

2. بهبود صلبیت ماشین

برای بهبود استحکام دستگاه CNC، می توانید ساختارهای پشتیبانی یا تقویت کننده اضافه کنید. به عنوان مثال، می توانید از پدهای لرزش - میرایی در زیر دستگاه برای جذب برخی از ارتعاشات استفاده کنید. همچنین می توانید مطمئن شوید که تمام اجزای دستگاه به درستی سفت شده اند. پیچ‌ها یا اتصالات شل می‌توانند به لرزش کمک کنند، بنابراین یک سفت کردن ساده گاهی اوقات می‌تواند مشکل را حل کند.

3. دوک را متعادل کنید

متعادل کردن دوک برای کاهش ارتعاشات بسیار مهم است. می توانید از کیت متعادل کننده دوک استفاده کنید تا اطمینان حاصل کنید که دوک به آرامی می چرخد. این کیت معمولا شامل وزنه هایی است که می توان آنها را اضافه یا حذف کرد تا دوک را متعادل کند. با متعادل کردن اسپیندل، می توانید ارتعاشات ناشی از ابزار چرخان را کاهش دهید و کیفیت کلی ماشینکاری را بهبود بخشید.

4. ابزار مناسب را انتخاب کنید

انتخاب ابزار برش مناسب ضروری است. اطمینان حاصل کنید که ابزار تیز است و هندسه مناسبی برای مواد در حال ماشینکاری دارد. یک ابزار کسل کننده برای برش به نیروی بیشتری نیاز دارد که می تواند منجر به ارتعاش شود. همچنین استفاده از ابزاری با پوشش مناسب می تواند اصطکاک و نیروهای برشی را کاهش داده و ارتعاشات را بیشتر به حداقل برساند.

5. آماده سازی مواد را در نظر بگیرید

در صورت امکان، مواد را قبل از ماشین کاری آماده کنید. این می تواند شامل عملیات حرارتی کاهش استرس برای کاهش تنش های داخلی در مواد باشد. همچنین می توانید مواد را به گونه ای ماشینکاری کنید که نیروهای برش را به حداقل برسانید. به عنوان مثال، می توانید ابتدا از برش های زبر برای حذف بیشتر مواد استفاده کنید و سپس از برش های تکمیلی برای ابعاد نهایی استفاده کنید.

تاثیر حل مسائل ارتعاش

هنگامی که شما با موفقیت مشکلات ارتعاش را در فرآیند ماشینکاری CNC حل می کنید، می توانید مزایای متعددی را انتظار داشته باشید. در مرحله اول، پرداخت سطح قطعات ماشینکاری شده به طور قابل توجهی بهبود می یابد. این امر بسیار مهم است، به ویژه برای قطعاتی که نیاز به پرداخت با کیفیت بالا دارند، مانند مواردی که در صنایع هوافضا یا پزشکی استفاده می شود.

ثانیا دقت قطعات ماشینکاری شده افزایش می یابد. با کاهش ارتعاشات، ابزار برش می تواند مسیر برنامه ریزی شده را با دقت بیشتری دنبال کند و در نتیجه قطعاتی با تلرانس کمتری تولید می شود.

ثالثاً عمر ابزار افزایش خواهد یافت. ارتعاشات می تواند باعث سایش و خرد شدن زودرس ابزار برش شود. با حذف یا کاهش ارتعاشات، می توانید ابزارها را بیشتر دوام بیاورید که به نوبه خود هزینه های ابزار را کاهش می دهد.

خدمات مربوط به ماشینکاری CNC

ما طیف گسترده ای از خدمات ماشینکاری CNC را ارائه می دهیم، از جملهماشینکاری CNC قسمت بزرگوماشینکاری CNC قطعات کوچک. چه نیاز به ماشینکاری قطعات بزرگ برای ماشین آلات صنعتی داشته باشید یا قطعات کوچک و پیچیده برای الکترونیک، ما شما را تحت پوشش قرار می دهیم. تیم مجرب و تجهیزات پیشرفته ما تضمین می کند که ما می توانیم تمام نیازهای ماشینکاری CNC شما را با کیفیت و کارایی بالا برطرف کنیم.

برای خرید و بحث با ما تماس بگیرید

اگر در فرآیند ماشینکاری CNC خود با مشکلات ارتعاشی روبرو هستید یا اگر به دنبال خدمات ماشینکاری CNC قابل اعتماد هستید، در تماس با آن درنگ نکنید. ما اینجا هستیم تا به شما کمک کنیم مشکلات خود را حل کنید و بهترین راه حل های ماشینکاری را به شما ارائه دهیم. همین امروز با ما تماس بگیرید تا در مورد نیازهای تدارکاتی خود بحثی را شروع کنیم.

مراجع

• اسمیت، جی (2018). "تکنیک های پیشرفته ماشینکاری CNC". ناشر: Machining Press.
• براون، A. (2019). "تحلیل ارتعاش در فرآیندهای تولید". مجله علم تولید، 25(3)، 123 - 135.