Хорошая вибрация:как оптимизировать настройки машины, чтобы свести к минимуму вибрацию

Снижает ли болтовня производительность вашего магазина? Мы беседуем с экспертами о новом подходе к минимизации вибраций при изготовлении механически обработанных деталей, что означает, что вы можете ускорить выпуск большего количества деталей на рынок с меньшими потерями.

Чрезмерная механическая вибрация, также называемая вибрацией, является врагом всех эффективных металлообрабатывающих операций.

По словам Тони, нежелательная тряска, которая соответствует относительному движению между заготовкой и режущим инструментом, приводит к чрезмерному износу ваших инструментов и станков и увеличивает вероятность того, что в процессе обработки будет получен продукт, не соответствующий спецификациям деталей. Шмитц, профессор механической, аэрокосмической и биомедицинской инженерии в Университете Теннесси, Ноксвилл.
 

Последние два года Шмитц и его коллега Дэйв Бартон, ветеран производственной отрасли, работали с командой инженеров из Окриджской национальной лаборатории над внедрением инструмента, который помогает цехам лучше оптимизировать вибрацию машин.

«При фрезеровании у вас есть вращающаяся фреза, которая удаляет стружку», — объясняет Шмитц, который также является преподавателем ORNL. Он добавляет, что сила резания увеличивается и уменьшается с каждым зацеплением зуба. «Подумайте об этом как о сердцебиении — когда зуб входит и выходит из контакта. Именно эта сила, движущаяся вверх и вниз, вызывает вибрацию».

Поиск способа разумного уменьшения вибраций и поддержания ритмичного «сердцебиения» обработки — это не только контроль скорости, но и оптимизация станка за счет понимания вибрации, происходящей на кончике инструмента по отношению к обрабатываемому материалу, и конкретной настройки на каждом из них. машина, объясняет Бартон.

Проблема заключается в том, что каждая установка станка имеет свой собственный набор уникальных частот вибрации. Это делает тестирование каждой установки инструмент-держатель-шпиндель-станок для продукта критически важным, и часто это трудоемкая работа для магазинов. Однако эта информация необходима для поиска оптимальных параметров обработки без дорогостоящих проб и ошибок.

Подробнее о MSC MillMax.

Как магазины обычно сводят к минимуму болтовню

По словам Бартона, для большинства машинистов и мастерских управление болтовней — это процесс проб и ошибок — это в большей или меньшей степени просто догадки.

По словам Шмитца, машинисты довольно часто полагаются на рекомендуемые настройки, предоставляемые производителями инструментов для уменьшения вибрации, или на плотные диаграммы скоростей и подач. Затем операторы корректируют настройки по мере необходимости. Он добавляет:«Проблема в том, что эти скорости и подачи, указанные в книге или в Интернете, не учитывают динамику вашей машины и настройки».

Как правило, производители станков и инструментов публикуют параметры на высоких, средних и низких скоростях для обработки поверхности и подачи, — говорит Джейми Геттлер, директор по инновациям в металлообработке в MSC.

Основываясь на этой информации, большинство машинистов «пойдут прямо посередине», говорит Геттлер. «Если есть проблемы или болтовня, они отступают, пока не найдут стабильную скорость работы».

При таком подходе магазины обычно проводят пробный запуск каждого нового материала или детали продукта, добавляет он. Оператор начнет с того, что запустит инструмент с рекомендованной производителем скоростью, подачей и глубиной резания, а затем должен будет интуитивно настроить каждый из этих параметров в течение нескольких тестовых проходов.

Вот как работает MSC MillMax:

Вам нужен ответ на технический вопрос? Задайте вопрос технической группе MSC Metalworking на нашем форуме по обработке.

По словам Геттлера, цех нередко тратит большую часть всей смены на попытки оптимизировать свои настройки перед началом производства деталей. По его словам, легко понять, почему компании тратят это время:они стремятся достичь максимальной производительности, сократить количество отходов и продлить срок службы инструментов и машин.

Некоторые мастерские могут вести подробные журналы и электронные таблицы для различных комбинаций настроек инструментов для конкретных рабочих продуктов только для того, чтобы обнаружить, что в следующий раз, когда они используют эту комбинацию, они могут мешать, потому что их первоначальные результаты не были надежными или повторяемыми. Другие магазины борются с болтовней каждый день, используя ручные корректировки или пробуя разные инструменты.

Новая инструментальная технология для уменьшения болтовни

Бартон и Шмитц говорят, что MSC MillMax, разработанный ими инструмент выбора параметров фрезерования, может ускорить процесс оптимизации.

По словам Шмитца, наибольшее беспокойство вызывает то, как инструмент режет кончик. Он добавляет, что измерение «конкретного поведения вибрации на кончике инструмента» предоставляет жизненно важные данные, которые нужны магазинам для совершенствования каждой комбинации настроек. «Каждую комбинацию инструмент-держатель-шпиндель-станок можно представить как имеющую уникальный динамический отпечаток пальца. MillMax позволяет вам измерить отпечаток пальца и наилучшим образом использовать эту комбинацию».

MillMax — это небольшой комплект, который использует датчик для сбора данных о частоте вибрации, а затем представляет их практически в реальном времени на цифровой приборной панели. По словам Бартона, вооружившись этой информацией, мастерская может построить установку, которая позволит ее операторам производить детали с максимально возможной скоростью и максимальным съемом металла.

«Мы прикрепляем небольшой датчик к наконечнику инструмента, затем ударяем по инструменту молотком с инструментами, чтобы получить данные о вибрации», — объясняет он. В системе MillMax существуют «миллиарды потенциальных комбинаций элементов системы измельчения».

Как только у вас есть настройка для конкретного рабочего продукта на конкретной машине, нет необходимости повторять настройку, добавляет Шмитц. Вы повторно нарезаете метчик только в том случае, если меняете длину инструмента или станок, который планируете использовать.

«Мы не пытаемся продать конкретный инструмент, а помогаем им найти правильный инструмент», — говорит Бартон. По сути, «мы являемся детектором правды», который может показать магазинам фактические данные о том, что происходит с частотой вибрации на их уникальных установках, или сравнить несколько установок. «И мы можем сделать это за считанные минуты», — добавляет он.

Вы используете подходящую концевую фрезу? Прочтите нашу статью «Когда обновлять концевые фрезы», чтобы узнать об этом.