Vibracije su čest i problematičan problem pri korištenju alata za ravno okretanje. Kao profesionalni dobavljač alata za ravno tokarenje, razumijemo negativne utjecaje vibracija na kvalitetu strojne obrade, vijek trajanja alata i ukupnu učinkovitost. U ovom blogu istražit ćemo različite učinkovite metode za smanjenje vibracija tijekom upotrebe alata za ravno tokarenje.
Razumijevanje uzroka vibracija
Prije nego što krenemo u rješenja, ključno je razumjeti temeljne uzroke vibracija. Postoje uglavnom tri vrste vibracija u strojnoj obradi: slobodne vibracije, prisilne vibracije i samopobuđene vibracije.
Slobodne vibracije obično se javljaju na početku procesa rezanja kada alat iznenada počne djelovati s obratkom. To je kratkotrajna vibracija koja se brzo smanjuje ako nema vanjske pobude. Prisilne vibracije uzrokuju vanjske periodične sile, kao što su neuravnoteženi rotirajući dijelovi u alatnom stroju, zahvat zupčanika ili nepravilan proces rezanja. Samopobudna vibracija, također poznata kao brbljanje, je najštetnija vrsta. Generira se interakcijom između procesa rezanja i sustava stroj - alat - radni komad. Sila rezanja fluktuira, što zauzvrat uzrokuje vibriranje alata, a ta vibracija dalje utječe na silu rezanja, stvarajući samoodrživi ciklus.
Mjere povezane s alatnim strojevima
Krutost alatnog stroja
Čvrstoća alatnog stroja je od najveće važnosti. Kruti alatni stroj može bolje podnijeti sile rezanja bez pretjerane deformacije. Prilikom odabira alatnog stroja za operacije ravnog tokarenja, pobrinite se da ima visoku statičku i dinamičku krutost. Provjerite konstrukcijski dizajn stroja, kvalitetu njegovih komponenti i cjelokupnu konstrukciju. Dobro izgrađen stroj sa čvrstim krevetom i stabilnim stupovima može značajno smanjiti vibracije. Na primjer, alatni stroj s postoljem od lijevanog željeza za teške uvjete rada pruža bolje karakteristike prigušenja u usporedbi s lakšim dizajnom.
Balans vretena
Vreteno je ključna komponenta u alatnom stroju. Neuravnoteženo vreteno može uzrokovati prisilne vibracije. Redovito provjeravajte i balansirajte vreteno. Moderni alatni strojevi često dolaze s ugrađenim sustavima za balansiranje vretena. Ovi sustavi mogu automatski otkriti i ispraviti neravnotežu vretena tijekom rada. Ako vaš alatni stroj nema takav sustav, možete upotrijebiti vanjsku opremu za balansiranje kako biste osigurali glatko okretanje vretena.
Ugradnja držača alata
Pravilna ugradnja držača alata je ključna. Labav ili pogrešno poravnat držač alata može uzrokovati vibracije. Provjerite je li držač alata čvrsto stegnut u vretenu. Provjerite silu stezanja i poravnanje držača alata u odnosu na os vretena. Koristite visokokvalitetne držače alata koji su dizajnirani za operacije ravnog tokarenja. Neki napredni držači alata imaju značajke kao što su materijali za prigušivanje vibracija ili precizno obrađena sučelja za smanjenje vibracija.
Mjere povezane s alatom
Geometrija alata
Geometrija alata za ravno okretanje ima značajan utjecaj na vibracije. Nagnuti kut, kut zazora i polumjer oštrice igraju važnu ulogu. Odgovarajući kut nagiba može smanjiti silu rezanja, što zauzvrat smanjuje vjerojatnost vibracija. Međutim, pretjerani nagnuti kut može oslabiti oštricu. Općenito, za većinu primjena ravnog tokarenja prikladan je nagibni kut u rasponu od 5 do 15 stupnjeva.
Kut zazora treba postaviti tako da se spriječi trljanje alata o radni predmet. Mali kut zazora može uzrokovati trenje i stvaranje topline, što može dovesti do vibracija. Obično se koristi kut zazora od 6 - 12 stupnjeva.
Radijus oštrice također utječe na proces rezanja. Oštra oštrica s malim radijusom može glatko rezati, smanjujući vibracije. Međutim, vrlo oštar rub može se brzo istrošiti. Dakle, pronađite ravnotežu na temelju materijala koji se obrađuje i uvjeta rezanja.
Materijal alata
Izbor materijala alata može utjecati na vibracije. Alati od brzoreznog čelika (HSS) relativno su fleksibilni i mogu apsorbirati neke vibracije. Međutim, imaju ograničenu otpornost na toplinu. Alati od tvrdog metala su, s druge strane, tvrđi i otporniji na habanje. Oni mogu zadržati oštrinu oštrice dulje vrijeme. Ali alati od tvrdog metala su krtiji. Alati od tvrdog metala s premazom nude dobar kompromis. Premaz može smanjiti trenje i poboljšati otpornost alata na toplinu, što pomaže u smanjenju vibracija. Na primjer, karbidni alati obloženi titanijevim nitridom (TiN) naširoko se koriste u operacijama ravnog tokarenja.
Prevjes alata
Prevjes alata, koji je udaljenost od držača alata do rezne oštrice, treba biti minimaliziran. Dulji prevjes povećava fleksibilnost alata i čini ga sklonijim vibracijama. Nastojte da prevjes alata bude što je moguće kraći, a istovremeno dopuštate pravilnu obradu. Na primjer, ako trebate obraditi duboki utor, koristite alat s kraćim drškom ili posebnim držačem alata koji može smanjiti efektivni prevjes.
Mjere povezane s izratkom
Materijal obratka
Svojstva materijala obratka mogu utjecati na vibracije. Neki materijali, poput lijevanog željeza, imaju bolja svojstva prigušenja u usporedbi s aluminijem ili čelikom. Kod obrade materijala s lošim svojstvima prigušenja mogu biti potrebne dodatne mjere za smanjenje vibracija. Na primjer, kada strojno obrađujete aluminij, možda ćete morati pažljivije prilagoditi parametre rezanja ili koristiti posebne tekućine za rezanje.
Učvršćivanje obratka
Pravilno pričvršćivanje obratka je ključno. Labav ili nestabilan obradak može uzrokovati vibracije tijekom rezanja. Upotrijebite odgovarajuća učvršćenja i stezne uređaje kako biste čvrsto učvrstili obradak. Sila stezanja treba biti ravnomjerno raspoređena kako bi se izbjeglo izobličenje obratka. Na primjer, kada obrađujete radni komad s tankim stijenkama, koristite meke čeljusti ili posebne tehnike stezanja kako biste spriječili deformacije i vibracije.
Optimizacija parametara rezanja
Brzina rezanja
Brzina rezanja jedan je od najvažnijih parametara rezanja. Neodgovarajuća brzina rezanja može dovesti do vibracija. Općenito, povećanje brzine rezanja može smanjiti silu rezanja i vjerojatnost klepetanja. Međutim, postoji optimalan raspon brzine rezanja za svaku kombinaciju materijala i alata. Na primjer, pri obradi čelika s ravnim alatom za tokarenje od tvrdog metala, brzina rezanja u rasponu od 100 - 300 m/min može biti prikladna. Koristite kalkulatore brzine rezanja ili pogledajte preporuke proizvođača alata kako biste pronašli optimalnu brzinu rezanja.
Brzina dodavanja
Brzina posmaka također utječe na vibracije. Previsok posmak može povećati silu rezanja i uzrokovati vibracije. S druge strane, prenizak posmak može dovesti do nakupljanja ruba na alatu, što također može uzrokovati vibracije. Pronađite pravu ravnotežu na temelju materijala, alata i uvjeta rezanja. Za većinu operacija ravnog tokarenja obično se koristi brzina napredovanja u rasponu od 0,1 - 0,5 mm/okr.
Dubina rezanja
Dubinu rezanja treba pažljivo odabrati. Velika dubina rezanja može povećati silu rezanja i rizik od vibracija. Međutim, vrlo mala dubina rezanja može rezultirati neučinkovitom strojnom obradom. Prilikom odabira dubine rezanja uzmite u obzir materijal, alat i mogućnosti alatnog stroja. Na primjer, za operacije grube obrade, može se koristiti veća dubina rezanja, ali pazite da bude unutar granice kako biste izbjegli pretjerane vibracije.
Dodatne tehnike smanjenja vibracija
Tekućine za rezanje
Tekućine za rezanje mogu igrati važnu ulogu u smanjenju vibracija. Oni mogu podmazati proces rezanja, smanjiti trenje i raspršiti toplinu. To pomaže u smanjenju sile rezanja i vjerojatnosti vibracija. Postoje različite vrste tekućina za rezanje, poput onih na bazi vode i ulja. Odaberite odgovarajuću tekućinu za rezanje na temelju materijala koji se obrađuje. Na primjer, tekućine za rezanje na bazi vode često se koriste za strojnu obradu željeznih metala, dok su tekućine za rezanje na bazi ulja prikladne za neželjezne metale.
Uređaji za prigušivanje vibracija
Na tržištu su dostupni različiti uređaji za prigušivanje vibracija. Ovi se uređaji mogu pričvrstiti na alatni stroj ili držač alata kako bi apsorbirali i raspršili energiju vibracija. Na primjer, neki držači alata imaju ugrađene prigušne elemente, poput gume ili viskoelastičnih materijala. Ovi se materijali mogu deformirati pod vibracijama i pretvoriti energiju vibracija u toplinu, smanjujući amplitudu vibracija.
Zaključak
Smanjenje vibracija pri korištenju alata za ravno tokarenje zahtijeva sveobuhvatan pristup. Rješavanjem problema povezanih s alatnim strojevima, optimiziranjem geometrije alata i materijala, razmatranjem svojstava obratka i podešavanjem parametara rezanja, možemo učinkovito smanjiti vibracije. Kao [Vaš položaj u tvrtki] kod vodećeg dobavljača alata za ravno tokarenje, predani smo pružanju visokokvalitetnih alata i rješenja našim klijentima. NašeKrajnja glodala mikro promjera,Modularni alati za rezanje, iAlat za unutarnje utore za CNCdizajnirani su s naprednim tehnologijama kako bi vam pomogli postići bolje rezultate strojne obrade uz smanjene vibracije.
Ako se suočite s problemima vibracija u svojim tokarskim poslovima ili ste zainteresirani za naše proizvode, pozivamo vas da nas kontaktirate radi detaljnog razgovora i pregovora o nabavi. Naš tim stručnjaka spreman je pomoći vam u pronalaženju najprikladnijih rješenja za vaše specifične potrebe.
Reference
- Kalpakjian, S. i Schmid, SR (2009). Proizvodno inženjerstvo i tehnologija. Pearson Prentice Hall.
- Boothroyd, G., Dewhurst, P. i Knight, WA (2011.). Dizajn proizvoda za proizvodnju i montažu. CRC Press.
- Trent, EM i Wright, PK (2000). Rezanje metala. Butterworth - Heinemann.