Уобичајени проблеми са ЦНЦ обрађивачким машинама и како их решити

Чаттер и вибрација у Операције ЦНЦ обрађивачких машина

Чаттер и вибрација рангирају међу најрегуларнијим питањима у машине за обраду ЦНЦ-а операције, узрокујући површене дефекте, нетачности димензија и убрзано зношење алата. Ове осцилације произилазе из динамичких интеракција унутар система обраде, првенствено када се резне снаге узбуде резонансне фреквенције у згрупу алата-делујева.

Корени: крутост алата-делочаса-система и неисправност природне фреквенције

Три међусобно повезана фактора подстичу разговор:

• Недостаци у структурној крутости , посебно у држачима алата или опремама за држање алата
• Конфликт природне фреквенције , где се ротирајуће хармонике компоненти усклађују са резонансом система (обично 50500 Hz)
• Динамичка нестабилност , често због прекомерног превиса алата или делова са танким зидовима

Ово усклађивање покреће регенеративно чаттере само-јачање петље где претходни алата знакови изазивају нове осцилације. Термичка експанзија током продужених трчања додатно смањује крутост, што повећава нестабилност.

Практична поправка: Избор алата, оптимизација заглавања и подешавање брзине

Ублажавање се фокусира на прекидање резонансних циклуса:

• Избор алата : Користите кратке, круте алате од карбида са вибрационо-адмустирајућим премазимаизбегавајте прекомерни превисок
• Оптимизација запљачкања : Приоритетно хидрауличке чекове за већу снагу захватања и увек у паре са подршком за реп за дуге делове
• Параметри саглашавања : Смањење брзине вртача за 1520% или повећање брзине хране да се помера хармонично узбуђење далеко од резонансних зона

Променљива брзина обраде током грубог обраде нарушава акумулацију резонанса, док мониторинг заснован на акцелерометру омогућава супресију у реалном временукритичан за радове високе прецизности или великог обима.

Порушавање алата и прерано зношење Машине за обраду ЦНЦ-а

Превише алата се разбија због три главна проблема: топлотне циклике, механичких удара и погрешних параметара поставке. Када се температуре брзо мењају, резне ивице се брже издржују. Затим постоје и изненадни удари када се резе прекину или када се деси разговор, што ствара мале пукотине које се на крају шире. И немојмо заборавити на брзине и брзине које су погрешно постављене, гурајући алате изван онога што могу да се носе. Према истраживању објављеном прошле године у индустрији обраде, око две трећине раних неуспјеха алата заправо се свезују на лоше подешавање параметара. То је око осам хиљада долара месечно изгубљених због заустављања машине и замене сломљених алата. Произвођачи морају да обрате више пажње на ове факторе ако желе да смање трошкове и продуже живот алата.

Кључни фактори: топлотни циклус, механички удар и погрешна параметрова

Када материјали прођу кроз топлотне циклусе, они имају тенденцију да развију микроструктурно уморење због тога што се све проширују и сужавају током времена. Механички удари се јављају када постоје проблеми са начином на који се ствари постављају или када су у материјулу заиста тврди делови који гурају преко онога што алат може да носи. Други велики проблем је погрешно постављање параметара. Узмимо на пример брзине вртача. Ако их неко превише брже вози на оштром челику, то све повуче изван онога за шта је дизајнирано. Оваква грешка заиста убрзава проблеме са носивањем алата као што су носивање бокова и оштривање ивица. Неке анализе ЦАМ софтвера показују да ови проблеми могу бити за око пола лоши у поређењу са правилним подешавањем.

Превентивне стратегије: Избор премаза, уставна геометријска усоглашавање и праћење оптерећења у реалном времену

• Избор премаза : ТиАЛН премази примењени ЦВД-ом смањују топлотну проводност за 40%, штитијући карбидне супстрате од зноја изазване топлотом
• Умјештај геометрије : Позитивно-раке полиране ивице смањују снаге сечења за алуминијумске легуре; појачане оштре ивице побољшавају трајност у оштрим челицима
• Мониторинг оптерећења у реалном времену : Адаптивни системи за управљање откривају абнормалне вибрационе сигнатуре (> 15% пикова снаге) и аутоматски прилагођавају подаци пре катастрофалног квака

Проактивна калибрација и предвиђачко одржавање продужују живот алата за 35ñ; и смањују непланиране заустављања за 27%.

Димензионална нетачност и губитак толеранције у изводу ЦНЦ окретне машине

Примарни извори: Термички дрјеф, Интегритет Цхацк-а и Механички Одговор

Термички дрифт и даље представља највећу главобољу када је у питању проблем прецизности димензија. Само размислите о томе шта се дешава када постоји мања промена од 0,01 мм у томе како се вртљач изједначава због топлотног ширења. Овај мали померање може заправо довести до грешака измерених у микронима, што је далеко изван прихватљивих граница за ствари попут делова авиона или медицинских уређаја где су толеранције супер чврсте. Сам чекић додаје још један слој комплексности. Када се вилице исцрпе или сила зачепљења није конзистентна током процеса сечења, радни део почиње да се креће у најгори могући тренутак. И онда је ту и проблем са механичким негативним утицајем. Те мале празнине које постоје у кугличастим вијковима или дуж вођних путева машине стварају проблеме са позиционирањем кад год машина промени правац. Шта то значи у пракси? Видимо неодговарајуће величине дупљења, нитке које се не уједначују исправно, и површине које једноставно не испуњавају захтеве спецификације.

Умјењивање: протоколи калибрације, метрологија у процесу и технике компензације

• Компенсација топлотног одлива : Планирајте ласерске интерферометријске калибрације; интегришите сензоре температуре у реалном времену на вртићима и вожњама оси; примењујте алгоритмичке измештање у ЦНЦ контролерима
• Контрола грешака везаних за чак : Проводити недељне проверке излаза са индикаторима бројача; усвојити хидро-расширујуће шкиве за равноправан притисак; машина мека вилица ин-ситу за савршену усаглашеност
• Ублажавање негативних реакција : Преднаредна натоварање анти-тријања лежања; распоређивање двоструке топло-врте конфигурације на критичним осима; програм приступање из једног правца алатни пут

У процесу метрологије се затвара петљаонди са монтираним шпинделом проверују кључне димензије средином циклуса. Коначна валидација ЦММ-а осигурава у складу, смањујући стопу скрапа за 63% у прецизним ваздухопловним апликацијама.

Неисправности система хлађења и прегревање вртеља у ЦНЦ обрађивачким машинама

Проблем са системом хлађења и прегревање вртача су међу највећим главобољама за радње машина, узрокујући неочекивано искључивање и брже зношење делова него што би требало. Ствари се заиста погоршавају када се систем заткне, када се у окружењу циркулишу прљави мастили или када се лежаји почели разлагати. Сви ови проблеми заједно ограничавају проток хладилова и нарушавају управљање топлотом у целом уређају. Бројеви такође говоре важну причу. Температуре у врту које прелазе 150 степени Фаренхајта (дуго изнад нормалног опсега од 85 до 95 степени) доводе до неких озбиљних последица. Термичка експанзија на тим високим температурама ствара између 15 и 30 микрона грешке позиције, што у основи одбацује све тешке толеранције које покушавамо да одржавамо у производњи.

Устављање сензора температуре у реалном времену може помоћи да се операције аутоматски искључе када температура достигне 140 степени Фаренхајта. Не заборавите да укључите инфрацрвене скенирање оних кућа за вртоглаве као део редовних провера одржавања сваких неколико месеци. И прави распоред млазница за хлађење такође чини разлику. Када се уради правилно, покрива целу површину резања и смањује гореће тачке за око 40%, према неким извештајима из индустрије које смо видели. Ако се машине и даље загревају и након праћења свих ових корака, време је да се увуче квалификовани техничари који могу да истраже ствари као што су неједнако електрична оптерећења или проблеми са хидрауличким системима које би основни дијагностички алати могли занемарити. Редовни инспекције самих система хладног течности спречавају око 9 од 10 оштећења у данашњој опреми за вртање ЦНЦ-а које се односе на топлоту.

Често постављене питања

• Шта узрокује ћаскање и вибрације у Машине за обраду ЦНЦ-а ?ЦХЦ обраднице су углавном изазване динамичким интеракцијама у систему обраде, где се резење покреће резонантним фреквенцијама.
• Како се може смањити количина сломљених алата? Порушавање алата се може минимизирати обраћајући пажњу на топлотне циклусе, механичке ударе и параметре поставке, заједно са употребом одговарајућих премаза и одговарајућих геометријских параметара.
• Шта доводи до нетачности димензија у ЦНЦ извозу? Нетачности димензија су углавном због топлотног дрифта, проблема са интегритетом гума и механичке реакције.
• Како се могу спречити неуспјехи система хлађења? Превенција неуспеха система хлађења подразумева редовну одржавање као што је замена течности тримесечно, инсталирање инлине филтрације и проверу притиска пумпе.