Како смањити вибрације у брзим високим прецизним фрезирањем крајева фрезирање машина резања вртића?

Контрола вибрације вијнда на високим брзинама путем избегавања резонанце и анализе лобова стабилности

Идентификовање и избегавање критичних брзина помоћу модалне анализе и мапирања хармоничне резонанце

Превише вибрације ваљка током брзе фрезирања обично се свезује на проблеме са хармоничном резонанцом. У суштини, то се дешава када се силе за резање усавршавају са природним фреквенцијама машине. Већина инжењера данас се ослања на практично тестирање или компјутерску симулацију како би утврдили те проблематичне опсеге брзине за своје машине. Када се ради са алуминијумским легурама посебно, одлазак од главног опсега од 450 до 900 Хц за око 15% са обе стране смањује присиљене вибрације за око 40%, према недавним студијама објављеним у Машинг Динамицс прошле године. Уклоњавање од ових фреквенција зауставља оне непријатне цикли који се дешавају када се алати почеју одвијати и чине да се резне снаге прескоче свуда. Данас многе продавнице инсталирају мале акцелерометре директно у своје машине тако да могу да прате хармонике док се ствари дешавају и прилагођавају брзине пре него што се проблеми стварно појаве.

Примена дијаграма стабилности за избор брзине врта без глашења за алуминијумске и ваздухопловне легуре

Дијаграми стабилности лоба, или СЛД, у основи приказују како брзина вртаче интеракционише са осевном дубином резања и шта се дешава када се границе вибрације претерају. Када погледају ове табеле, оператери могу да примете слатка места горе у опсегу рпм где могу да направе дубље резке без проблема са причањем. Узмите Ти-6АЛ-4В као пример материјала. СЛД-ови указују да рад између 18.000 и 22.000 рпм омогућава око 35 посто већу осевну дубину у поређењу са нормалним брзинама. То значи да произвођачи могу да уклањају метал 15 посто брже, а да ипак одржавају површинску завршну обработу испод 0,8 микрона. Већина радња проверава да ли су њихови модели тачни покретањем ФФТ анализе на пробирним комадима, што помаже да се потврди да ли су те досадне фреквенције ћаскања заправо потиснуте током операција обраде.

Дизајн вртача, праћење стања и динамичко балансирање за сузбијање вибрација

Достизање под-5 мкм излаза: прецизно балансирање, оптимизација преднапредавања лежаја и праћење вибрација у реалном времену

Држење пролаза испод 5 мицрона је веома важно када је реч о контроли вибрација у брзим вртићима током прецизних фрезирања. Технике динамичког балансирања помажу у смањењу тих досадних центрифугалних снага добијањем исправног расподела масе. Модерни ласерски системи могу смањити остатку неравнотеже до 0,1 грама милиметара. Када је реч о лежајима, такође је од кључне важности пронаћи право пренапређење. Правилно пренапређење се ослобођује проблема са унутрашњом пространошћу без стварања превише тријања. Истраживања показују да правилна равнотежа може смањити амплитуду вибрација за 40 до 60 посто у поређењу са уређивањем где лежаји нису правилно напречени. За продавнице које раде на реално време следењу вибрација са уграђеним акцелерометрима, ови системи примећују проблеме са фреквенцијама до 20 килохерца, дајући оператерима упозорења пре него што ствари почну да се извуку из контроле. Гледајући посебно на алуминијумске процесе обраде, спектрална анализа помаже у откривању неравнотеже патерона тако да машине могу аутоматски прилагодити брзине да остану стабилне чак и на врхунским оборотима. Сви ови фактори заједно имају тенденцију да продуже живот лажира за око 30 посто дуже од стандардних метода, док се током производње чувају разговори.

Дијагностика унутрашњих извора дисбалансадеградације лежаја, асиметрије ротора и топлотне погрешне навијежбе

Када се машине стално тресе, обично постоје три узрока: изморани лежаји, неуравнотежени ротори или делови који су се померали због топлоте. Подлогари који се зноје имају тенденцију да стварају веће вибрације у одређеним хармоничким тачкама, посебно оне фреквенције пролаза лопта које сви знамо. А када на површини има оштећења, бука постаје значајно јача, понекад се повећава за око 15 до 20 децибела. За проблеме са ротором, машина вибрира синхронизовано са брзином вртења, нешто што људи за одржавање могу да примете користећи технике фазне анализе. Термичко неисправно уравњавање се обично дешава након дугих периода рада, јер се различити делови шире различитим стопама. Видели смо случајеве када разлике температуре преко 15 степени Целзијуса заправо гурају компоненте из поређења за око 8 до 12 микрометра у материјалима ваздухопловне класе. Гледајући вибрационе спектра поможе нам да идентификујемо проблем са којим се бавимо. Проблеми са лежајима се обично појављују као бочне траке у фреквентном спектру, проблеми са ротором остављају јасне трагове на главној фреквенцији рпм, док се термични проблеми постепено граде у амплитуди током времена. Рано откривање ових обрасца значи да механичари могу да предузму акцију пре него што се ствари потпуно покваре. Замена лежања пре него касније или прилагођавање система хлађења чини сву разлику у спречавању великих падова и одржавању тих алуминијумских завршних млин без прекин.

Стратегије за коришћење алата за повећање крутости и поремећавање резонанце која изазива разговор

Максимализација крутости система: оптимални превисак алата, дијаметар корпа и избор хидрауличког/механичког држача алата

Да би се радило на обради без вибрација, потребно је да се уверите да је цео систем што је могуће чврстији са правом опремом. Не дозволите да се алати превише извуку, тако да дужина у односу на дијаметар остане испод односа од 3 на 1. То помаже да се смањи те досадне вибрације које се временом погоршавају. Када повећамо величину ноге за око 20%, већина продавница примећује да се њихова крутост повећава у складу са неким основним инжењерским принципима. И носиоци алата су важни. Хидраулични имају тенденцију да боље управљају вибрацијама него обични механички типови јер равномерније распоређују притисак на алат, што зауставља мале покрете који нарушавају прецизан рад. Све ове побољшања крутости чине велику разлику када се користе брзе врте, јер спречавају да се толико енергије врати у подручје резања где изазива проблеме.

Геометрије алата за резонансно гушење: крајне млинке са променљивом глушином и интегрисано гушење

Миле са променљивим конењем кона боре се против гласног говора тако што имају флајте неравномерно распоређене уместо једнако око алата. Овај неправилан образац спречава оне досадне резонације које се стварају приликом обраде алуминијумских и ваздухопловних легура. Геометрија се у основи креће тамо где чипови ударе у материјал тако да се не уклапа са нестабилним фреквенцијама приказаним на дијаграмима стабилности лоба (те табеле машинисти гледају да знају сигурне параметре сечења). Неки произвођачи сада у своје алате за сечење уграђују и посебне системе за умирање. То укључује ствари као што су мале тежине које апсорбују вибрације док се дешавају. Када се комбинује са површинама оцртаним на микроскопском нивоу, ова комбинација чини чуда према недавним истраживачким радовима. Тестирања показују да се у поређењу са стандардним алатима, упроставање против причања повећава за око 40 посто. Најбољи део? Она се бави обе врсте вибрационих проблема без нарушавања основног облика саме резне ивице.

Оптимизација параметара за резање како би се спречио само-возбуђени чаттер у прецизној фрези

Да бисмо зауставили те досадне само-избуђене вибрације током брзе фрезење, морамо да добијемо параметре у три главне области. Почнимо са брзином резања (Вц). Већина људи зна да превише споро кретање око 100 метара у минути за алуминијум може изазвати проблеме јер се налази у ономе што инжењери називају резонансним зонама. Бољи резултати долазе када потиснем ствари између око 120 и 180 м/мин где цели систем има тенденцију да ради глатко без свих тих потреса. Следеће је храна по зубу (фз). Ово треба пажљиво прилагодити јер утиче на то како се хармонике граде током времена. Добра почетна тачка је пола од онога што произвођач предлаже, а затим га постепено подићи док држите око на било какве необичне вибрације које долазе. Коначно, дубина резања (Ап) је такође прилично важна. За грубе резање, држите се нечега испод 1 мм максимум, и остављајте само ситне допуске око 0,05 до 0,1 мм за завршне додире. Зашто је то? Јер дубљи рези само отежавају материјал и стварају оне ружне траке које нико не жели да види. Ако не исправно подесите ове подешавања, пазите - алати се протумаче око 40% брже, а површине постају грубе скоро три пута! Зато паметне продавнице инвестирају у опрему за праћење у реалном времену ових дана. Ови системи проверавају да ли наши изабрани параметри заправо раде у пракси, помажући одржавању стабилног рада вртљача чак и на тим лудо високим брзинама обртаја у минути које модерне машине могу да достигну.

Често постављене питања

Шта су хармонични резонансни проблеми у вибрацији вртљача?

Проблеми са хармоничном резонанцом настају када се снаге резања ускладе са природним фреквенцијама машине, што често доводи до прекомерних вибрација вртљака. Оне се могу идентификовати и избегавати помоћу модалне анализе и мапирања хармоничне резонанце.

Како дијаграме лобова стабилности могу помоћи у обради?

Дијаграми лобова стабилности мапирају интеракције брзине вртљача са аксиалном дубином резања, помажу оператерима да пронађу оптималне опсеге обртаја за избегавање бјежња и ефикасно праве дубље резања.

Коју улогу игра динамичко балансирање у сузбијању вибрација вртача?

Динамичко балансирање помаже у смањењу центрифугалних снага оптимизирањем дистрибуције масе, помажући у постизању прецизног рада вртача и минимизирању вибрација.

Које алате повећавају крутост и спречавају резонанс изазван говорком?

Обезбеђивање оптималног висине алата и дијаметра корпа, заједно са хидрауличким носиоцима алата, повећава крутост система и нарушава вибрације, повећавајући прецизност обраде.