Как устранить вибрации инструмента (chatter) за 3 простых шага

Режущие инструменты испытывают огромные силы во время обработки, вызывающие вибрации — также известные как chatter или гармоники. Полностью избежать вибраций невозможно, но их минимизация критична для успеха обработки. Вибрации становятся разрушительными, когда не соблюдаются правильные этапы обработки. Это приводит к сильной, портящей деталь вибрации. В этих ситуациях детали имеют так называемые «chatter marks» — видимые следы вибрации по поверхности детали. Инструменты могут испытывать повышенный износ из-за избыточной вибрации.

Вибрации инструмента можно держать в Schach, следуя трем простым, но часто упускаемым шагам:

Заглушите вибрации инструмента с материало-специфичным инструментом Harvey Tool

Выберите правильный инструмент для вашей работы

Казалось бы, элементарно, но выбор лучшего инструмента для приложения может быть запутанным. С столькими разными геометрическими стилями инструментов — общая длина, длина режущей части, удлинение, количество зубьев — иногда трудно сузить выбор до одного конкретного инструмента для работы. Часто операторы выбирают универсальный инструмент, выполняющий разные операции, упуская вариант, оптимизированный для одного материала и работы.

Выбор материало-специфичного инструмента помогает, так как у каждого материала разные потребности. Например, стали обрабатываются иначе, чем алюминий. От размера стружки до её эвакуации — всё разное. Конструкции с переменной спиралью или переменным шагом помогают минимизировать вибрации за счет снижения гармоник, вызванных повторным контактом режущей кромки с заготовкой. Для снижения гармоник временные интервалы между контактами полок с заготовкой варьируются.

Общая длина — еще один важный фактор при выборе инструмента. Чем больше вылет, или длина, на которой инструмент висит от шпинделя, тем менее надежно соединение шпиндель-инструмент и тем больше вибрация. Обеспечение того, что ваш инструмент только настолько длинный, насколько нужно для вашей операции, важно для минимизации chatter и гармоник. Если обработка глубоко внутри детали, выбирайте удлиненные инструменты или удлиненные держатели для укрепления соединения.

Обеспечьте надежное соединение

Когда речь идет о надежных подходах к удержанию инструмента, важны и шанк инструмента, и коллет. Слабый инструмент, неудивительно, имеет больше возможностей двигаться или вибрировать во время обработки. С этим в виду, Helical предлагает конфигурации шанка для помощи соединению, включая шанк ToughGRIP, заменяющий гладкое зеркальное покрытие на более шероховатое для увеличения трения. Helical также лицензиат HAIMER Safe-Lock™ — добавленные канавки на шанке инструмента, работающие против вращения шпинделя, надежно закрепляющие инструмент на месте.

Операторы также должны знать разные типы коллетов, доступные им, чтобы определить, не нужно ли лучшее решение. Например, гидравлические держатели или термосадные держатели способствуют более сильной связи, чем механический метод затяжки шпинделя.

Для дополнительной информации см. Ключевые соображения удержания инструмента

Выберите стратегию минимизации вибраций

То, как инструмент запускается, может означать разницу между звездными результатами работы и arruинованной деталью. Это включает и параметры запуска инструмента, и направление его вращения — либо конвенциональное, либо взбивное фрезерование.

Конвенциональное фрезерование

В этом методе ширина стружки начинается от нуля и постепенно растет, вызывая больший перенос тепла в заготовку. Это может привести к закалке, создавая больше головной боли для оператора.

Взбивное фрезерование

Большинство современных цехов используют технику взбивного фрезерования, когда ширина стружки начинается от максимума и уменьшается во время реза. Взбивное фрезерование дает более последовательный разрез, чем традиционные методы, и накладывает меньше напряжений на инструмент. Представьте это как поднятие тяжестей — тяжелая работа будет легче в начале тренировки. Аналогично, разрез, в котором самая толстая стружка удаляется первой, помогает инструменту сохранить силу. Поскольку процесс реза стружки быстрее, вибрации минимизируются.

Для дополнительной информации см. Взбивное фрезерование против Конвенционального

Заключение

Вибрации неизбежны во время обработки, но их минимизация может означать разницу между успешной обработкой и бракованными деталями. Следование трем простым правилам может помочь держать ваш chatter и гармоники под контролем, включая: выбор правильного инструмента, обеспечение надежного соединения станок-инструмент и использование стратегии взбивного фрезерования. И Harvey Tool, и Helical Solutions имеют инструменты, которые могут помочь, включая модификации шанка и фрезы с переменной спиралью или шагом.