Vilka är vibrationskontrollåtgärderna i en skärande NC-verktygsmaskin?

Vibrationer i en skärande NC-verktygsmaskin kan avsevärt påverka bearbetningskvaliteten, verktygslivslängden och utrustningens totala prestanda. Som leverantör av skärande NC-verktygsmaskiner förstår vi vikten av vibrationskontroll och har genomfört olika åtgärder för att säkerställa optimal drift av våra maskiner. I den här bloggen kommer vi att utforska vibrationskontrollåtgärderna i en skärande NC-maskin.

Förstå källorna till vibrationer vid skärning av NC-verktygsmaskiner

Innan du går in i kontrollåtgärderna är det viktigt att förstå källorna till vibrationer vid skärande NC-verktygsmaskiner. Vibrationer kan delas in i två huvudtyper: forcerad vibration och självexiterad vibration.

Forcerad vibration orsakas av yttre krafter som verkar på verktygsmaskinen. Dessa krafter kan komma från spindelns rotation, matningssystemets rörelse eller själva skärprocessen. Till exempel kan obalanserade komponenter i spindeln, såsom verktygshållaren eller arbetsstycket, generera centrifugalkrafter under rotation, vilket leder till forcerad vibration.

Självexciterade vibrationer, även känd som chatter, uppstår när skärprocessen blir instabil. Det är en självuppehållande vibration som kan orsaka allvarliga skador på arbetsstycket och skärverktyget. Chatter kan utlösas av faktorer som felaktiga skärparametrar, verktygsgeometri och arbetsstyckets materialegenskaper.

Strukturell design för vibrationskontroll

En av de grundläggande vibrationskontrollåtgärderna börjar med den strukturella designen av den skärande NC-verktygsmaskinen. En stel och stabil struktur kan effektivt minska överföringen av vibrationer.

• Ramdesign: Verktygsmaskinens ram fungerar som grund för alla komponenter. Vi använder höghållfasta material och optimerade ramstrukturer för att förbättra maskinens styvhet. Till exempel vårAutomatiserad trussär designad med en fackverksliknande struktur som ger utmärkt styvhet samtidigt som vikten minimeras. Denna design hjälper till att dämpa vibrationer och förbättra maskinens totala stabilitet.
• Komponentmontering: Korrekt montering av komponenter är avgörande för vibrationskontroll. Alla komponenter, inklusive spindeln, matningsmotorerna och skärverktygen, är säkert monterade för att minimera vibrationsöverföringen. Vi använder vibrationsisolerande dynor och precisionsmonteringstekniker för att säkerställa att varje komponent är korrekt placerad och fixerad.

Spindelvibrationskontroll

Spindeln är en av de mest kritiska komponenterna i en skärande NC-maskin, och dess vibrationer kan ha en betydande inverkan på bearbetningsnoggrannheten.

• Dynamisk balansering: Vi utför dynamisk balansering på spindelkomponenterna för att minska obalanserade krafter. Genom att mäta spindelns vibration under rotation och lägga till eller ta bort vikter på specifika platser kan vi uppnå en hög nivå av balans. Denna process hjälper till att minimera centrifugalkrafterna som genereras av de obalanserade komponenterna och minskar spindelvibrationer.
• Val av spindellager: Valet av spindellager spelar också en viktig roll vid vibrationskontroll. Vi väljer högkvalitativa lager med låg friktion och hög styvhet. Dessa lager kan stödja spindeln smidigt och minska vibrationerna som orsakas av interaktionen mellan spindeln och lagren.

Optimering av skärparameter

Korrekt val av skärparametrar är väsentligt för att förhindra självupphetsande vibrationer eller pladder.

• Skärhastighet: Skärhastigheten påverkar spånbildningsprocessen och skärkraften. Genom att välja en lämplig skärhastighet kan vi undvika det kritiska skärhastighetsintervallet där det är sannolikt att pladder uppstår. Våra ingenjörer har utfört omfattande forskning om olika arbetsstyckesmaterial och skärverktyg för att bestämma den optimala skärhastigheten för varje applikation.
• Matningshastighet och skärdjup: Matningshastigheten och skärdjupet påverkar också skärkraften och stabiliteten i skärprocessen. Vi rekommenderar att dessa parametrar justeras i enlighet med arbetsstyckets material, verktygsgeometri och skärkrav. Till exempel, i vissa fall kan en minskning av matningshastigheten eller skärdjupet hjälpa till att minska skärkraften och förhindra tjat.

Verktygsdesign och val

Utformningen och valet av skärverktyg kan ha en betydande inverkan på vibrationskontroll.

• Verktygsgeometri: Skärverktygets geometri, såsom spånvinkeln, släppningsvinkeln och skäreggens radie, påverkar skärkraften och spånbildningsprocessen. Vi designar våra skärverktyg med optimerade geometrier för att minska skärkraften och förbättra stabiliteten i skärprocessen. Till exempel kan en större spånvinkel minska skärkraften, medan en ordentlig släppningsvinkel kan förhindra att verktyget skaver mot arbetsstycket.
• Verktygsmaterial: Valet av verktygsmaterial påverkar även vibrationskontrollen. Vi väljer högpresterande verktygsmaterial med god slitstyrka och seghet. Dessa material kan bibehålla sin skärprestanda under en lång period och minska vibrationerna som orsakas av verktygsslitage.

Dämpningsanordningar

Utöver ovanstående åtgärder använder vi även dämpningsanordningar för att absorbera och avleda vibrationsenergi.

• Vibrationsdämpare: Vibrationsdämpare är installerade på kritiska komponenter i verktygsmaskinen, såsom spindeln och matningssystemet. Dessa dämpare fungerar genom att omvandla vibrationsenergin till värmeenergi och därigenom minska vibrationsamplituden. Exempelvis är vissa av våra maskiner utrustade med hydrauliska eller pneumatiska dämpare som effektivt kan dämpa vibrationer i olika frekvensområden.
• Dämpande beläggningar: Vi applicerar även dämpande beläggningar på ytorna på verktygsmaskiner. Dessa beläggningar kan öka komponenternas dämpningskapacitet och minska vibrationsöverföringen. De dämpande beläggningarna är gjorda av speciella material som har höga energiabsorberande egenskaper.

Övervakning och återkopplingssystem

För att säkerställa den långsiktiga effektiviteten av vibrationskontrollåtgärder, införlivar vi övervaknings- och återkopplingssystem i våra skärande NC-verktygsmaskiner.

• Vibrationssensorer: Vibrationssensorer är installerade på viktiga platser på verktygsmaskinen för att övervaka vibrationsnivån i realtid. Dessa sensorer kan upptäcka även små förändringar i vibrationer och skicka signaler till styrsystemet.
• Adaptiv kontroll: Baserat på data som samlas in av vibrationssensorerna kan styrsystemet justera skärparametrarna eller andra driftsförhållanden i realtid. Till exempel, om vibrationsnivån överstiger ett visst tröskelvärde, kan styrsystemet automatiskt minska skärhastigheten eller matningshastigheten för att förhindra pladder.

Slutsats

Som leverantör av skärande NC-verktygsmaskiner har vi åtagit oss att förse våra kunder med högkvalitativa maskiner som är fria från överdriven vibration. Genom en kombination av strukturell design, spindelstyrning, skärparameteroptimering, verktygsval, dämpningsanordningar och övervakningssystem kan vi effektivt kontrollera vibrationer och säkerställa optimal prestanda hos våra maskiner.

Om du är intresserad av våra skärande NC-verktygsmaskiner, t.exVtc80a CNC vertikal svarv för ventilbearbetningeller denDubbla - kolumner Cnc Vertikal - svarv - KD-serien, och vill lära dig mer om vår vibrationskontrollteknik, kontakta oss gärna för upphandling och förhandling. Vi ser fram emot att arbeta med dig för att möta dina bearbetningsbehov.

Referenser

• Altintas, Y. (2000). Tillverkningsautomation: metallskärningsmekanik, maskinvibrationer och CNC-design. Cambridge University Press.
• Byington, CS, Doebling, SW och Farrar, CR (2000). Skadeidentifieringsalgoritmer för vibrationsbaserad tillståndsövervakning. Shock and Vibration Digest, 32(2), 91 - 105.
• Tlusty, J. (2013). Tillverkningsprocesser och utrustning. CRC Tryck.