พูดพล่อยๆ ในเครื่องจักร CNC - ภาพรวม
พูดพล่อย(振刀 ในภาษาจีน แปลตรงตัวว่า "เครื่องมือสั่น") เป็นหนึ่งในปรากฏการณ์ความไม่เสถียรแบบไดนามิกที่พบบ่อยและทำลายล้างที่สุดในการทำงานของเครื่องจักรซีเอ็นซี มันหมายถึงแรงสั่นสะเทือนของตนเอง-ที่เกิดขึ้นระหว่างเครื่องมือตัดและชิ้นงานระหว่างการเอาวัสดุออก ทำให้เกิดรอยสั่นสะเทือนที่มองเห็นได้บนพื้นผิวกลึง การสึกหรอของเครื่องมือเร็วขึ้น และในกรณีร้ายแรง อาจเกิดการแตกหักของเครื่องมือที่รุนแรงหรือเครื่องจักรได้รับความเสียหาย
ประเภทของการพูดคุย
表格
| พิมพ์ | กลไก | ความถี่ทั่วไป |
|---|---|---|
| พูดพล่อยแบบปฏิรูป | ระยะหน่วงระหว่างการตัดต่อเนื่องกันบนพื้นผิวเดียวกัน | ต่ำถึงปานกลาง (หลายร้อย Hz) |
| โหมด-การพูดคุยเรื่องการเชื่อมต่อ | ปฏิสัมพันธ์ระหว่างโหมดการสั่นสะเทือนตั้งแต่สองโหมดขึ้นไป | ปานกลาง |
| แรงสั่นสะเทือนแบบบังคับ | การกระตุ้นภายนอก (สปินเดิลไม่สมดุล ตลับลูกปืนชำรุด) | ตรงกับแหล่งกระตุ้น |
| แรงเสียดทานพูดพล่อยๆ | ติด-พฤติกรรมสลิปที่อินเทอร์เฟซชิปเครื่องมือ- | ต่ำ |
ในบรรดาสิ่งเหล่านี้พูดพล่อยการปฏิรูปเป็นกลไกที่แพร่หลายที่สุดและได้รับการศึกษามาเป็นอย่างดีในการกัด การกลึง และการขุดเจาะ
สาเหตุที่แท้จริงของการพูดคุย
1. พารามิเตอร์การตัด
ความเร็วของสปินเดิลหรือระยะกินลึกมากเกินไป: ผลักดันระบบให้เกินขีดจำกัดความเสถียร
อัตราการป้อนที่ไม่เหมาะสม: อัตราป้อนต่ำเกินไปอาจเพิ่มการเสียดสีและส่งเสริมการสั่นสะเทือน
การกระจายโหลดเศษไม่ดี: การทำงานที่ไม่สม่ำเสมอในการกัด (โดยเฉพาะการกัดร่องหรือการเข้าโค้ง)
2. ปัจจัยของระบบเครื่องมือ
ระยะยื่นของเครื่องมือ (อัตราส่วน L/D): เครื่องมือที่ยาวกว่าจะมีความแข็งและความถี่ตามธรรมชาติต่ำกว่า
ความแข็งแกร่งของเครื่องมือไม่เพียงพอ: ตัวจับยึดเครื่องมือที่อ่อนแอ ปลอกรัดสึกหรอ หรือการยึดจับที่ไม่เหมาะสม
เครื่องมือที่ไม่สมดุล: รูปทรงเครื่องมือไม่สมมาตรหรือช่องใส่เม็ดมีดไม่เท่ากัน
ขอบตัดสึกหรอหรือเสียหาย: แรงตัดที่ไม่สม่ำเสมอทำให้เกิดการสั่นสะเทือน
3. ชิ้นงานและการติดตั้ง
การยึดจับชิ้นงานไม่ดี: ฟิกซ์เจอร์ที่แข็งแรงไม่เพียงพอทำให้ชิ้นงานเคลื่อนที่ได้
ชิ้นงานมีผนังบาง-หรือเรียว: ความแข็งของโครงสร้างและการหน่วงต่ำ
คุณสมบัติของวัสดุ: วัสดุแข็ง เหนียว หรืองาน-แข็งตัว (เช่น ไทเทเนียม สแตนเลส อินโคเนล) มีแนวโน้มที่จะเกิดการสะท้านมากกว่า
4. สภาพเครื่องมือเครื่องจักร
แบริ่งแกนหมุนที่สึกหรอ: ลดความแข็งของแบริ่งและเพิ่มการรันเอาท์
ส่วนประกอบของเครื่องหลวมหรือเสียหาย: รางนำ บอลสกรู หรือข้อต่อที่มีฟันเฟืองมากเกินไป
การหน่วงของเครื่องจักรไม่เพียงพอ: เครื่องจักรความเร็วสูง-น้ำหนักเบาอาจขาดการหน่วงของโครงสร้างที่เพียงพอ
5. กระบวนการไดนามิกส์
ผลการปฏิรูป: พื้นผิวหยักที่เหลือจากการผ่านฟันครั้งก่อนจะปรับความหนาของเศษในการผ่านฟันปัจจุบัน ทำให้เกิดลูปป้อนกลับ
กระบวนการทำให้หมาด ๆ: ที่ความเร็วตัดต่ำ ขอบเครื่องมือที่เสียดสีกับชิ้นงานจะทำให้เกิดแรงหน่วงที่มั่นคง ผลกระทบนี้จะลดลงเมื่อความเร็วสูงขึ้น
ผลที่ตามมาของการพูดคุย
表格
| ด้าน | ผลกระทบ |
|---|---|
| คุณภาพพื้นผิว | ผิวสำเร็จไม่ดี ความเป็นคลื่น และความคลาดเคลื่อนของมิติ |
| อายุการใช้งานของเครื่องมือ | การบิ่นก่อนกำหนด การแตกหัก หรือการสึกหรอด้านข้างอย่างรวดเร็ว |
| สุขภาพเครื่อง | ความเสียหายต่อแบริ่งสปินเดิล รางนำ และส่วนประกอบทางโครงสร้าง |
| ผลผลิต | ลดอัตราการกำจัดวัสดุและเพิ่มรอบเวลา |
| ความปลอดภัย | ความเสี่ยงที่เครื่องมือหลุดหรือชิ้นงานหลุด |
วิธีการกำจัดหรือระงับการพูดพล่อยๆ
การเพิ่มประสิทธิภาพพารามิเตอร์
การเลือกความเร็วของแกนหมุน: ใช้แผนภาพกลีบเสถียรภาพ (SLD)เพื่อระบุโซนความเร็วคงที่ (กลีบ) ที่หลีกเลี่ยงการพูดคุยซ้ำซาก
ลดความลึกของการตัดหรือความกว้างของการตัด: ทำงานต่ำกว่าขีดจำกัดความเสถียรวิกฤต
เพิ่มอัตราป้อนต่อฟัน: โหลดชิปที่สูงขึ้นสามารถปรับปรุงการหน่วงของกระบวนการได้
โซลูชั่นเครื่องมือ
ลดระยะยื่นของเครื่องมือ: ใช้เครื่องมือและตัวจับยึดรวมกันที่สั้นที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้
ใช้ตัวจับยึดเครื่องมือที่มีความแข็งแกร่งสูง-: หัวจับไฮดรอลิก ตัวจับยึดแบบหด- หรือหัวกัดแทนหัวจับคอลเลท
ใช้ดอกกัดเกลียว-ระยะพิทช์หรือตัวแปร-แบบแปรผัน: ทำลายสภาวะระยะงอกใหม่ด้วยระยะห่างของฟันที่ไม่สม่ำเสมอ
ตรวจสอบให้แน่ใจว่าเครื่องมือมีความสมดุลอย่างเหมาะสม: การปรับสมดุลแบบไดนามิกสำหรับการทำงานที่ความเร็วสูง-
ชิ้นงานและฟิกซ์เจอร์
ปรับปรุงความแข็งแกร่งในการจับยึด: ใช้ส่วนรองรับเพิ่มเติม ส่วนท้าย หรืออุปกรณ์จับยึดแบบหน่วง
ปรับการวางแนวชิ้นงานให้เหมาะสม: วางตำแหน่งทิศทางที่แข็งที่สุดต้านแรงตัด
การปรับปรุงเครื่องจักรและกระบวนการ
ระบบลดแรงสั่นสะเทือนแบบแอคทีฟ: แดมเปอร์แบบเพียโซอิเล็กทริกหรือแมกนีโตรีโอโลยี
การตรวจจับและระงับการพูดคุยแบบเรียลไทม์-: เซ็นเซอร์ส่งเสียงหรือเซ็นเซอร์แรงพร้อมการควบคุมความเร็วแกนหมุนแบบปรับได้
กลยุทธ์การกัดแบบโทรคอยด์หรือการกัดประสิทธิภาพสูง-: รักษาการมีส่วนร่วมของเครื่องมืออย่างต่อเนื่องเพื่อหลีกเลี่ยงการเปลี่ยนแปลงโหลดกะทันหัน






