اقدامات کنترل ارتعاش در ماشین ابزار برش NC چیست؟

لرزش در ماشین ابزار NC برش می تواند به طور قابل توجهی بر کیفیت ماشین کاری، عمر ابزار و عملکرد کلی تجهیزات تأثیر بگذارد. به‌عنوان تامین‌کننده ماشین‌آلات برش NC، ما اهمیت کنترل ارتعاش را درک می‌کنیم و اقدامات مختلفی را برای اطمینان از عملکرد بهینه ماشین‌های خود اجرا کرده‌ایم. در این وبلاگ، اقدامات کنترل ارتعاش در یک ماشین ابزار NC برش را بررسی خواهیم کرد.

آشنایی با منابع ارتعاش در ماشین ابزارهای NC برش

قبل از پرداختن به اقدامات کنترلی، درک منابع ارتعاش در برش ماشین ابزارهای NC ضروری است. ارتعاش را می توان به دو نوع اصلی طبقه بندی کرد: ارتعاش اجباری و ارتعاش خود برانگیخته.

ارتعاش اجباری در اثر نیروهای خارجی وارد بر ماشین ابزار ایجاد می شود. این نیروها می توانند ناشی از چرخش دوک، حرکت سیستم تغذیه یا خود فرآیند برش باشند. به عنوان مثال، اجزای نامتعادل در دوک، مانند نگهدارنده ابزار یا قطعه کار، می توانند نیروهای گریز از مرکز را در طول چرخش ایجاد کنند که منجر به ارتعاش اجباری شود.

ارتعاش خود برانگیخته، که به عنوان پچ پچ نیز شناخته می شود، زمانی رخ می دهد که فرآیند برش ناپایدار می شود. این یک ارتعاش خودپایه است که می تواند آسیب شدیدی به قطعه کار و ابزار برش وارد کند. پچ پچ می تواند توسط عواملی مانند پارامترهای برش نامناسب، هندسه ابزار و خواص مواد قطعه کار ایجاد شود.

طراحی سازه برای کنترل ارتعاش

یکی از اقدامات اساسی کنترل ارتعاش با طراحی ساختاری ماشین ابزار NC برش شروع می شود. یک ساختار صلب و پایدار می تواند به طور موثر انتقال ارتعاش را کاهش دهد.

• طراحی قاب: قاب ماشین ابزار به عنوان پایه ای برای تمام اجزا عمل می کند. ما از مواد با استحکام بالا و ساختارهای قاب بهینه شده برای افزایش سختی دستگاه استفاده می کنیم. به عنوان مثال، ماخرپا خودکاربا ساختاری خرپایی طراحی شده است که استحکام عالی را در عین به حداقل رساندن وزن فراهم می کند. این طراحی به کاهش لرزش و بهبود پایداری کلی دستگاه کمک می کند.
• نصب کامپوننت: نصب صحیح قطعات برای کنترل ارتعاش بسیار مهم است. همه اجزاء، از جمله دوک، موتورهای تغذیه و ابزار برش، به طور ایمن نصب شده اند تا انتقال ارتعاش را به حداقل برسانند. ما از پدهای جداسازی لرزش و تکنیک‌های نصب دقیق استفاده می‌کنیم تا مطمئن شویم که هر جزء به درستی قرار گرفته و ثابت شده است.

کنترل لرزش اسپیندل

دوک یکی از حیاتی ترین اجزای یک ماشین ابزار برش NC است و لرزش آن می تواند تأثیر قابل توجهی بر دقت ماشینکاری داشته باشد.

• تعادل پویا: برای کاهش نیروهای نامتعادل، تعادل دینامیکی را روی اجزای دوک انجام می دهیم. با اندازه گیری ارتعاش دوک در حین چرخش و افزودن یا حذف وزنه ها در مکان های خاص، می توانیم به سطح بالایی از تعادل دست یابیم. این فرآیند کمک می کند تا نیروهای گریز از مرکز تولید شده توسط اجزای نامتعادل به حداقل برسد و لرزش دوک را کاهش دهد.
• انتخاب بلبرینگ اسپیندل: انتخاب یاتاقان های اسپیندل نیز نقش حیاتی در کنترل ارتعاش دارد. ما بلبرینگ های با کیفیت بالا با اصطکاک کم و سفتی بالا را انتخاب می کنیم. این بلبرینگ ها می توانند اسپیندل را به نرمی نگه دارند و لرزش ناشی از تعامل بین دوک و یاتاقان ها را کاهش دهند.

بهینه سازی پارامترهای برش

انتخاب مناسب پارامترهای برش برای جلوگیری از ارتعاش یا پچ پچ خود برانگیخته ضروری است.

• سرعت برش: سرعت برش بر فرآیند تشکیل تراشه و نیروی برش تاثیر می گذارد. با انتخاب سرعت برش مناسب، می‌توانیم از محدوده سرعت برش بحرانی که در آن پچ پچ احتمالی رخ می‌دهد اجتناب کنیم. مهندسان ما تحقیقات گسترده ای بر روی مواد مختلف قطعه کار و ابزارهای برش انجام داده اند تا سرعت برش بهینه را برای هر کاربرد تعیین کنند.
• نرخ تغذیه و عمق برش: نرخ تغذیه و عمق برش نیز بر نیروی برش و پایداری فرآیند برش تاثیر می گذارد. توصیه می کنیم این پارامترها را با توجه به مواد قطعه کار، هندسه ابزار و الزامات برش تنظیم کنید. به عنوان مثال، در برخی موارد، کاهش نرخ تغذیه یا عمق برش می تواند به کاهش نیروی برش و جلوگیری از پچ پچ کمک کند.

طراحی و انتخاب ابزار

طراحی و انتخاب ابزارهای برش می تواند تاثیر بسزایی در کنترل ارتعاش داشته باشد.

• هندسه ابزار: هندسه ابزار برش مانند زاویه چنگک، زاویه فاصله و شعاع لبه برش بر نیروی برش و فرآیند تشکیل تراشه تأثیر می گذارد. ما ابزارهای برش خود را با هندسه های بهینه طراحی می کنیم تا نیروی برش را کاهش داده و پایداری فرآیند برش را بهبود بخشد. به عنوان مثال، یک زاویه چنگک بزرگتر می تواند نیروی برش را کاهش دهد، در حالی که یک زاویه فاصله مناسب می تواند از ساییدگی ابزار به قطعه کار جلوگیری کند.
• مواد ابزار: انتخاب مواد ابزار نیز بر کنترل ارتعاش تاثیر می گذارد. ما مواد ابزار با کارایی بالا را با مقاومت سایش و چقرمگی خوب انتخاب می کنیم. این مواد می توانند عملکرد برش خود را در مدت طولانی حفظ کنند و لرزش ناشی از سایش ابزار را کاهش دهند.

دستگاه های میرایی

علاوه بر اقدامات فوق از دستگاه های میرایی نیز برای جذب و دفع انرژی ارتعاش استفاده می کنیم.

• لرزشگیر: لرزشگیرها بر روی اجزای حیاتی ماشین ابزار مانند دوک نخ ریسی و سیستم تغذیه نصب می شوند. این دمپرها با تبدیل انرژی ارتعاش به انرژی گرمایی عمل می کنند و در نتیجه دامنه ارتعاش را کاهش می دهند. به عنوان مثال، برخی از ماشین‌های ما مجهز به دمپرهای هیدرولیک یا پنوماتیکی هستند که می‌توانند به طور موثر ارتعاش را در محدوده‌های فرکانس مختلف کاهش دهند.
• پوشش های میرایی: همچنین روی سطوح اجزای ماشین ابزار روکش های میرایی اعمال می کنیم. این پوشش ها می توانند ظرفیت میرایی اجزا را افزایش داده و انتقال ارتعاش را کاهش دهند. پوشش های میرایی از مواد خاصی ساخته شده اند که خاصیت جذب انرژی بالایی دارند.

سیستم های نظارت و بازخورد

برای اطمینان از اثربخشی بلندمدت اقدامات کنترل ارتعاش، سیستم‌های نظارت و بازخورد را در ماشین‌ابزارهای NC برش خود گنجانده‌ایم.

• سنسورهای لرزش: سنسورهای لرزش در مکان‌های کلیدی روی ماشین ابزار نصب می‌شوند تا سطح ارتعاش را در زمان واقعی نظارت کنند. این سنسورها می توانند حتی تغییرات کوچک در ارتعاش را تشخیص دهند و سیگنال هایی را به سیستم کنترل ارسال کنند.
• کنترل تطبیقی: بر اساس داده های جمع آوری شده توسط سنسورهای ارتعاش، سیستم کنترل می تواند پارامترهای برش یا سایر شرایط عملیاتی را در زمان واقعی تنظیم کند. به عنوان مثال، اگر سطح ارتعاش از یک آستانه خاص فراتر رود، سیستم کنترل می تواند به طور خودکار سرعت برش یا نرخ تغذیه را کاهش دهد تا از گپ زدن جلوگیری کند.

نتیجه گیری

به عنوان تامین کننده ماشین ابزارهای NC برش، ما متعهد هستیم که ماشین آلات باکیفیت و عاری از لرزش بیش از حد را به مشتریان خود ارائه دهیم. از طریق ترکیبی از طراحی ساختاری، کنترل دوک، بهینه‌سازی پارامترهای برش، انتخاب ابزار، دستگاه‌های میرایی و سیستم‌های نظارت، می‌توانیم به طور موثر لرزش را کنترل کرده و از عملکرد بهینه ماشین‌های خود اطمینان حاصل کنیم.

اگر به ماشین ابزارهای برش NC ما علاقه مند هستید، مانندتراش عمودی CNC Vtc80a برای پردازش شیریادو ستون Cnc عمودی - تراش - سری KDو می‌خواهید درباره فناوری‌های کنترل لرزش ما بیشتر بدانید، لطفاً برای خرید و مذاکره با ما تماس بگیرید. ما مشتاقانه منتظر همکاری با شما هستیم تا نیازهای ماشینکاری شما را برآورده کنیم.

مراجع

• آلتینتاس، ی (2000). اتوماسیون ساخت: مکانیک برش فلز، ارتعاشات ماشین ابزار و طراحی CNC. انتشارات دانشگاه کمبریج
• Byington، CS، Doebling، SW، و Farrar، CR (2000). الگوریتم‌های شناسایی آسیب برای پایش شرایط مبتنی بر ارتعاش. شوک و ارتعاش خلاصه، 32 (2)، 91 - 105.
• Tlusty، J. (2013). فرآیندهای تولید و تجهیزات. مطبوعات CRC.