Что такое анализ вибрации? Расчетливый подход к болтовне

Вибрация является побочным эффектом вращающихся инструментов, используемых при фрезеровании. Но чрезмерная вибрация приводит к вибрациям, что вызывает износ инструментов и машин и, что еще хуже, может привести к некачественным деталям и чрезмерному времени цикла. Вот обзор элементов, участвующих в анализе вибрации для устранения вибрации.

Если вы работаете на производстве, вы знаете о вибрации — в основном о том, что чрезмерная вибрация вредна для фрезерных станков в цеху или изготавливаемых деталей. На самом деле машинисты тратят много времени, пытаясь устранить дребезг, вызванный вибрацией.

«Вибрация может привести к быстрому износу инструментов и ухудшению качества поверхности заготовок при высокой скорости резания, и это происходит при различных параметрах процесса», — отмечается в исследовании, опубликованном в The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. .

Как правило, машинисты прибегают к тактике проб и ошибок, тратя от половины до целой рабочей смены, чтобы определить идеальную настройку для работы на фрезерном станке с ЧПУ.

Чтобы добиться оптимальной настройки и устранить дребезг — все более громкий визг, указывающий на негладкий рез, — операторы могут снизить скорость, отрегулировать скорость подачи, попробовать изменить осевую и радиальную глубину резания и даже заменить инструменты.

Почему? Чтобы определить, как производить деталь на оптимальном рабочем уровне, поскольку это не только продлевает срок службы инструмента, но в конечном итоге позволяет бизнесу быстрее производить больше высококачественных деталей.

Когда настройка инструмента на станке с ЧПУ работает стабильно, это похоже на запуск раскаленного ножа по маслу:быстро, тихо и чисто.

В настоящее время в ограниченном количестве случаев бригады по обработке пытаются измерить и проанализировать частоту вибрации между заготовкой и режущим инструментом, а также отслеживать данные по установкам и станкам. Экономия времени может быть значительной, но в отличие от использования анализа вибрации для планирования профилактического и профилактического обслуживания промышленного оборудования, он довольно редко используется при механической обработке и, особенно, при фрезеровании.

Посмотрите это видео, чтобы узнать, как MSC MillMax избавляет от догадок при оптимизации вашего фрезерного оборудования:

Что такое анализ вибрации и почему он важен в цеху?

Очевидно, что устранение вибрации может привести к более эффективному и экономичному фрезерованию. Это означает, что механики предприятия могут производить больше качественных деталей, сокращать процент брака и повышать прибыльность.

Вот тут и приходит на помощь анализ вибрации. Анализ вибрации — это, по сути, сбор информации о вибрации, которая позволяет определить оптимальные, стабильные скорости и подачи при обработке деталей.

«Анализ вибрации может помочь нам расшифровать язык машин и определить, на чем сосредоточить ресурсы», — говорится в статье на сайте Manufacturing.net.

Это скорее похоже на измерение состояния вашего фрезерного узла, который является уникальной реакцией шпинделя станка, держателя инструмента и фрезы. Чем сильнее вибрация и вибрация, тем хуже ваша фрезерная сборка и тем острее потребность в регулировке скорости и подачи для улучшения ваших деталей и защиты вашей установки от поломки.

Есть несколько причин, по которым вибрация может увеличить расходы для бизнеса. Во-первых, существует вероятность отказа шпинделя. Ремонт шпинделей может стоить от нескольких сотен долларов до нескольких тысяч, а их замена может стоить десятки тысяч. Во многих случаях это может меркнуть по сравнению со стоимостью машины, которая не производит детали. Кроме того, в конечном итоге машины, работающие не на должном уровне, изнашиваются быстрее, чем те, которые работают без вибрации.

«Контроль за состоянием режущих инструментов во время любой операции обработки очень важен, чтобы избежать непредвиденных проблем при обработке и повысить точность обработки», — отмечается в исследовании, опубликованном в International Journal of Production Research. .

Думайте об этом так же, как о перегруженной стиральной машине:если ваша стиральная машина постоянно выходит из равновесия, ее детали начнут изнашиваться, и машина сломается быстрее, чем могла бы в противном случае. Регулировка загрузки для достижения стабильности увеличила бы возможность оптимальной скорости завершения цикла, а также позволила бы машине прослужить намного дольше.

Как вы оптимизируете настройки своей машины, чтобы свести к минимуму вибрацию? Нажмите здесь, чтобы узнать больше о MSC MillMax.

Четыре принципа анализа вибрации

По сути, вибрация (данные, собранные с помощью датчиков и акселерометров) преобразуется в электрический заряд и измеряется как сигнал. Анализ вибрации сравнивает и предоставляет информацию на основе измерений частоты вибрации, смещения, скорости и ускорения.

Затем четыре принципа позволяют представлять и сравнивать данные сигнала, собранные с вашей установки обработки. Этими четырьмя принципами являются временная область, частотная область, совместная область и модальный анализ.

«Каждый домен предоставляет конкретную информацию об условиях работы и особенностях вибрирующей части», — поясняет ScienceDirect.

Что такое временной интервал?

Сигнал распространяется как волна. Временная область — это просто то, как эта волна изменяется во времени — ее амплитуда.

«Хотя большинство проблем с вибрацией машин выявляются с помощью спектрального анализа, некоторые типы легче увидеть по форме волны», — поясняется в статье в Reliable Plant. журнал.

Но может быть сложно использовать информацию во временной области, чтобы определить, где возникают амплитуды, и таким образом изолировать и откалибровать вашу машину соответствующим образом.

Подробнее о MSC MillMax.

Что такое частотная область?

В отличие от временной области, частота касается конкретно волн в заданных точках и того, как амплитуда волны изменяется в этих отдельных точках или частотах.

«Когда амплитуды смещения, скорости и ускорения выражаются в частотной области, то есть в зависимости от частоты, аномалии в виде высоких амплитуд на определенных частотах становятся видимыми», — объясняет инженер Даниэль Коллинз в статье для Motion Control Tips. «А поскольку многие проблемы, связанные с вибрацией, возникают на определенных частотах, причину и место вибрации можно сузить или идентифицировать на основе колебаний амплитуды на определенных частотах».

Что такое совместный домен?

Совместная область — это именно то, на что это похоже:она объединяет временную и частотную области, чтобы учесть тот факт, что анализ вибрации включает изучение нестационарных объектов.

Что такое модальный анализ?

Модальный анализ определяет собственные частоты вибрации на основе конструкционных материалов установки, станка и заготовки. Он создает базовую линию, по которой анализ вибрации может точно определить, когда и в какой степени настройка инструмента и станок отклоняются от требуемой калибровки для конкретной работы.

В конечном счете, цель этих анализов — определить стабильную скорость для конкретного проекта с использованием определенной настройки на конкретной машине.

Вызывают ли ваши державки болтовню о вашем высокопроизводительном машины? Прочтите нашу статью о том, как правильно выбрать оправки, чтобы узнать об этом.

Как ваши операторы справляются с болтовней? Какие подходы вы считаете наиболее успешными? Поделитесь своими мыслями в комментариях ниже.