Wie kann man Vibrationen beim Schneiden auf CNC-Werkzeugmaschinen kontrollieren? Ganz besonders!
Schneidvibration
Beim Drehen schlanker Wellen und dünnwandiger Teile treten üblicherweise Schnittschwingungen auf.
Sobald sich die Vibration verstärkt, überschreitet die Amplitude mehrere zehn μ. Die intensive Vibration von m wird normalerweise von erheblichen Geräuschen begleitet. Beim Schneiden kann die Vibration 100 μm überschreiten. Obwohl es bearbeitet werden kann, bleiben deutliche Vibrationskratzer auf der bearbeiteten Oberfläche zurück, was bei präzisionsbearbeiteten Oberflächen nicht zulässig ist.
Der Schaden von Schneidvibrationen besteht darin, dass die beim Metallschneiden erzeugten Vibrationen ein sehr schädliches Phänomen sind.
1. Wenn während der Bearbeitung Vibrationen auftreten, kommt es zu einer relativen Verschiebung zwischen Werkzeug und Werkstück, was zu Vibrationsspuren auf der Bearbeitungsoberfläche führt und die Oberflächenqualität und Leistung der Teile erheblich beeinträchtigt.
2. Bei einer Verkürzung der Lebensdauer der Werkzeugmaschine und des Schneidwerkzeugs hält das Prozesssystem weiterhin der dynamischen Wechselbelastung stand, wodurch das Werkzeug extrem anfällig für Verschleiß (sogar Klingenbruch) wird und die Verbindungseigenschaften der Werkzeugmaschine beschädigt werden . In schweren Fällen kann es sogar dazu kommen, dass der Schneidvorgang nicht mehr fortgesetzt werden kann;
3. Die Geräuschentwicklung stellt eine Gefahr für die körperliche Gesundheit des Bedieners dar. Der beim Rütteln entstehende Lärm stellt außerdem eine Gefahr für die körperliche Gesundheit des Bedieners dar. Um Vibrationen zu reduzieren, ist es manchmal notwendig, die Schnittmenge zu reduzieren, was die Produktionseffizienz der Werkzeugmaschinenbearbeitung verringert.
Um den normalen Betrieb solcher mechanischen Bearbeitungsgeräte sicherzustellen, ist die Kontrolle des Schneidratterns daher immer wichtiger geworden. Die Klassifizierung von Schnittschwingungen Die Ursachen von Schnittschwingungen beim Schneiden eines Werkstücks erfordern das gleichzeitige Vorliegen folgender drei Bedingungen:
Das erste Problem besteht darin, dass die unzureichende Steifigkeit des Prozesssystems, einschließlich der Schneidwerkzeuge, zu einer niedrigen Eigenfrequenz führt.
Zweitens erzeugt das Schneiden eine ausreichend große äußere Erregerkraft.
Der dritte Grund ist, dass die Frequenz dieser externen Anregungskraft mit der Eigenfrequenz des Prozesssystems übereinstimmt und sofort Resonanz auftritt.
Wie lassen sich Schnittvibrationen beseitigen?
(1) Die erste Lösung besteht darin, die Schnittkraft zu minimieren, und die zweite darin, die statische Steifigkeit des Werkzeugsystems oder der Vorrichtung mit dem Werkstück so weit wie möglich zu erhöhen; Die dritte Methode besteht darin, eine weitere Vibration im Inneren des Werkzeughalters zu erzeugen, um die Vibrationsfrequenz der externen Schnittkraft zu stören und dadurch Werkzeugvibrationen zu eliminieren.
(2) Gegenmaßnahme 1: Die erste besteht darin, die Schnittkraft auf ein Minimum zu reduzieren
(1) Verwenden Sie scharfe Klingen, um die Schnittkraft zu verringern
(2) Wenn die Schnitttiefe konstant ist, verwenden Sie einen kleinen Werkzeugspitzenradius
(3) Zum Bohren und Drehen schlanker Wellenteile mit schlanken Werkzeughaltern sollte ein 90-Grad-Hauptabweichungswinkelwerkzeug verwendet werden
(4) Bei Fräsern mit schlanken Stäben sind Kreismesserfräser für die Vibrationsreduzierung besser geeignet
(5) Das Einsetzfräsverfahren wird häufig zum Fräsen tiefer Hohlräume mit schlanken Schaftfräsern verwendet
(6) Der Planfräser verwendet spärliche Zähne und Fräser mit ungleichem Abstand, um Fräsvibrationen zu reduzieren
(7) Beim Bohren von Innenlöchern gilt: Je kleiner der Klingenformwinkel, desto besser. 2. Verbessern Sie die statische Steifigkeit des Werkzeughalters (StaticToughness)
Verwenden Sie integrierte Werkzeughalter aus Hartlegierung oder Schwermetall, um die statische Steifigkeit des Werkzeughalters zu verbessern. 3. Verbessern Sie die dynamische Steifigkeit des Werkzeugs – Werkzeughalter mit passiver Dämpfung und Vibrationsvermeidung!
