گفتگو در ماشینکاری CNC - یک مرور کلی
پچ پچ کردن(振刀 در چینی، به معنای واقعی کلمه "ابزار ارتعاشی") یکی از رایج ترین و مخرب ترین پدیده های ناپایداری دینامیکی در عملیات ماشینکاری CNC است. اشاره داردارتعاشات خود{0}}برانگیختهکه بین ابزار برش و قطعه کار در حین برداشتن مواد رخ می دهد و باعث ایجاد علائم ارتعاش قابل مشاهده بر روی سطح ماشینکاری شده، تسریع سایش ابزار و در موارد شدید، شکستگی فاجعه بار ابزار یا آسیب ماشین می شود.
انواع چتر
表格
| تایپ کنید | مکانیسم | فرکانس معمولی |
|---|---|---|
| چتر احیا کننده | تاخیر فاز بین برش های متوالی روی همان سطح | کم تا متوسط (صدها هرتز) |
| حالت -همراهی جفت | تعامل بین دو یا چند حالت ارتعاشی | متوسط |
| لرزش اجباری | تحریک خارجی (اسپیندل نامتعادل، بلبرینگ معیوب) | منبع تحریک مطابقت دارد |
| اصطکاک چتر | در واسط تراشه-رفتار لغزش را بچسبانید | کم |
در این میان،پچ پچ احیا کنندهرایج ترین و{0}}مکانیسم مطالعه شده در عملیات فرزکاری، تراشکاری و حفاری است.
علل ریشه ای پچ پچ
1. پارامترهای برش
سرعت بیش از حد دوک یا عمق برش: سیستم را فراتر از حد پایداری خود می برد
نرخ تغذیه نامناسب: تغذیه خیلی کم می تواند باعث افزایش مالش و افزایش لرزش شود
توزیع بار تراشه ضعیف: درگیری ناهموار در فرز (مخصوصاً شکاف یا پیچ)
2. عوامل سیستم ابزار
برآمدگی ابزار (نسبت L/D): ابزارهای بلندتر سفتی و فرکانس طبیعی کمتری دارند
سفتی ابزار ناکافی: نگهدارنده ابزار ضعیف، کلت های فرسوده، یا بستن نامناسب
ابزار نامتعادل: هندسه ابزار نامتقارن یا نشیمنگاه درج ناهموار
لبه های برش فرسوده یا آسیب دیده: نیروهای برش نامنظم باعث ایجاد ارتعاش می شوند
3. قطعه کار و راه اندازی
گیره ضعیف قطعه کار: سفتی ناکافی یراق باعث حرکت قطعه کار می شود
قطعات کار با دیواره نازک-یا باریک: سفتی سازه و میرایی کم
خواص مواد: مواد سخت، صمغی، یا کار{0}سختی (مثلاً تیتانیوم، فولاد ضد زنگ، اینکونل) بیشتر مستعد گپ زدن هستند
4. وضعیت ماشین ابزار
یاتاقان های دوکی فرسوده: کاهش سفتی یاتاقان و افزایش خروجی
اجزای ماشین شل یا آسیب دیده: راهنماها، بالپیچها یا کوپلینگها با واکنش شدید
میرایی ناکافی دستگاه: ماشینهای سبک وزن-سرعت بالا ممکن است فاقد میرایی ساختاری کافی باشند
5. دینامیک فرآیند
اثر احیا کننده: سطح مواج باقی مانده از پاس دندان قبلی، ضخامت تراشه را در پاس فعلی تعدیل می کند و یک حلقه بازخورد ایجاد می کند.
میرایی فرآیند: در سرعت های کم برش، مالش کناره ابزار بر روی قطعه کار، میرایی تثبیت کننده را فراهم می کند. این اثر در سرعت های بالاتر کاهش می یابد
عواقب چتر
表格
| جنبه | تاثیر |
|---|---|
| کیفیت سطح | پرداخت سطح ضعیف، موج دار بودن و عدم دقت ابعادی |
| زندگی ابزار | خرد شدن زودرس، شکستگی یا سایش سریع پهلو |
| سلامت ماشین | آسیب به یاتاقان های دوک، راهنماها و اجزای ساختاری |
| بهره وری | کاهش نرخ حذف مواد و افزایش زمان چرخه |
| ایمنی | خطر بیرون ریختن ابزار یا جابجایی قطعه کار |
روش هایی برای حذف یا سرکوب پچ پچ
بهینه سازی پارامتر
انتخاب سرعت اسپیندل: استفاده کنیدنمودارهای لوب پایداری (SLDs)برای شناسایی مناطق سرعت پایدار (لوب) که از پچ پچ احیا کننده جلوگیری می کند
عمق برش یا عرض برش را کاهش دهید: زیر حد پایداری بحرانی کار کنید
غذای هر دندان را افزایش دهید: بارهای تراشه بالاتر می تواند میرایی فرآیند را بهبود بخشد
راه حل های ابزار
کاهش آویزان ابزار: از کوتاه ترین ترکیب ابزار و نگهدارنده ممکن استفاده کنید
از نگهدارندههای ابزار با استحکام بالا-استفاده کنید: چاکهای هیدرولیک، نگهدارندههای کوچک-یا چاکهای فرز به جای چاکهای کولت
آسیاب های انتهایی مارپیچ-پیچ یا متغیر- متغیر را اعمال کنید: با فاصله نابرابر دندان، شرایط فاز بازسازی را بشکنید
از تعادل مناسب ابزار اطمینان حاصل کنید: تعادل پویا برای-عملیات با سرعت بالا
قطعه کار و فیکسچر
سفتی بستن را بهبود بخشید: از تکیه گاه های اضافی، دم، یا وسایل میرایی استفاده کنید
جهت گیری قطعه کار را بهینه کنید: سفت ترین جهت را در برابر نیروهای برشی قرار دهید
بهبود ماشین و فرآیند
سیستم های میرایی فعال: میراگرهای پیزوالکتریک یا مغناطیسی
شناسایی-زمان واقعی و سرکوب پچ پچ: سنسورهای انتشار آکوستیک یا نیرو با کنترل سرعت اسپیندل تطبیقی
استراتژیهای آسیاب تروکوئیدی یا{0}}با راندمان بالا: برای جلوگیری از تغییرات ناگهانی بار، درگیر شدن ابزار را ثابت نگه دارید
