Brbljanje u CNC obradi - Pregled
Brbljanje(振刀 na kineskom, doslovno "vibrirajući alat") jedan je od najčešćih i najdestruktivnijih fenomena dinamičke nestabilnosti u operacijama CNC strojne obrade. Odnosi se nasamo{0}}pobuđene vibracijekoji se javljaju između alata za rezanje i obratka tijekom uklanjanja materijala, stvarajući vidljive tragove vibracija na obrađenoj površini, ubrzano trošenje alata, au težim slučajevima, katastrofalno lomljenje alata ili oštećenje stroja.
Vrste brbljanja
表格
| Tip | Mehanizam | Tipična frekvencija |
|---|---|---|
| Regenerativno brbljanje | Fazni odmak između uzastopnih rezova na istoj površini | Nisko do srednje (stotine Hz) |
| Način-Cvrljanje o spajanju | Interakcija između dva ili više načina vibracije | srednje |
| Prisilna vibracija | Vanjska pobuda (neuravnoteženo vreteno, neispravni ležajevi) | Odgovara izvoru pobude |
| Trenje Chatter | Stick{0}}klizanje na sučelju-čipa alata | Niska |
Među ovim,regenerativno brbljanjeje najrašireniji i dobro{0}}proučen mehanizam u operacijama glodanja, tokarenja i bušenja.
Glavni uzroci brbljanja
1. Parametri rezanja
Prevelika brzina vretena ili dubina rezanja: Gura sustav izvan njegove granice stabilnosti
Neodgovarajuća brzina dodavanja: Prenizak pomak može povećati trljanje i potaknuti vibracije
Loša raspodjela opterećenja strugotine: Neravnomjeran zahvat u glodanju (posebno urezovanje ili zaokretanje)
2. Čimbenici sustava alata
Prevjes alata (omjer L/D): Dulji alati imaju manju krutost i prirodnu frekvenciju
Nedovoljna krutost alata: Slabi držači alata, istrošene stezne čahure ili nepravilno stezanje
Neuravnotežen alat: Asimetrična geometrija alata ili neravnomjerno sjedište pločice
Istrošene ili oštećene oštrice: Nepravilne sile rezanja izazivaju vibracije
3. Izradak i postavljanje
Loše stezanje obratka: Nedovoljna krutost učvršćenja dopušta pomicanje obratka
Tankozidni ili vitki obradaci-: Niska strukturna krutost i prigušenje
Svojstva materijala: Tvrdi, gumeni materijali ili materijali-koji se stvrdnjavaju (npr. titanij, nehrđajući čelik, Inconel) skloniji su klepetanju
4. Stanje alatnog stroja
Istrošeni ležajevi vretena: Smanjena krutost ležaja i povećano odstupanje
Labave ili oštećene komponente stroja: Vodilice, kuglasti vijci ili spojke s prekomjernim zazorom
Neadekvatno prigušivanje stroja: Lagani-brzinski strojevi možda nemaju dovoljno strukturno prigušivanje
5. Dinamika procesa
Regenerativni učinak: Valovita površina koju je ostavio prethodni prolaz zuba modulira debljinu strugotine u trenutnom prolazu, stvarajući povratnu petlju
Prigušivanje procesa: Pri niskim brzinama rezanja, rub alata trljajući se o radni predmet osigurava stabilizacijsko prigušenje; ovaj učinak se smanjuje pri većim brzinama
Posljedice brbljanja
表格
| Aspekt | Utjecaj |
|---|---|
| Kvaliteta površine | Loša obrada površine, valovitost i netočnost dimenzija |
| Životni vijek alata | Prerano lomljenje, lom ili brzo trošenje boka |
| Zdravlje stroja | Oštećenje ležajeva vretena, vodilica i strukturnih komponenti |
| Produktivnost | Smanjene stope uklanjanja materijala i produljena vremena ciklusa |
| Sigurnost | Opasnost od izbacivanja alata ili pomicanja obratka |
Metode za uklanjanje ili suzbijanje brbljanja
Optimizacija parametara
Izbor brzine vretena: Koristitedijagrami režnja stabilnosti (SLD)identificirati stabilne zone brzine (režnjeve) koje izbjegavaju regenerativno brbljanje
Smanjite dubinu reza ili širinu reza: Radi ispod kritične granice stabilnosti
Povećanje posmaka po zubu: Veća opterećenja strugotine mogu poboljšati prigušivanje procesa
Rješenja alata
Smanjite prevjes alata: Koristite najkraću moguću kombinaciju alata i držača
Upotrijebite-držače alata visoke čvrstoće: hidraulične stezne glave, stezne-držače ili stezne glave za glodanje umjesto steznih steznih čaura
Primijenite čejna glodala s promjenjivim-nagibom ili-helix: Prekinite stanje regenerativne faze nejednakim razmakom zuba
Osigurajte odgovarajuću ravnotežu alata: Dinamičko balansiranje za-radove velike brzine
Izradak i učvršćenje
Poboljšajte krutost stezanja: Upotrijebite dodatne potpore, konjice ili prigušne elemente
Optimizirajte orijentaciju obratka: Postavite najtvrđi smjer protiv sila rezanja
Poboljšanja strojeva i procesa
Aktivni sustavi prigušenja: Piezoelektrični ili magnetoreološki prigušivači
Otkrivanje-čavrljanja i suzbijanje brbljanja: Senzori akustične emisije ili sile s prilagodljivom kontrolom brzine vretena
Trohoidne ili visoko{0}}učinkovite strategije mljevenja: Održavajte stalni angažman alata kako biste izbjegli nagle promjene opterećenja
