铣削可以沿着直壁平滑地进行, 然后在内角留下波浪. 仅当周围的库存被移除后，另一次切割可能会变得不稳定. 这两个问题都可以称为加工颤振, 但他们需要不同的检查.
加工颤振是一种自激振动，通过切削力与刀具和工件的运动之间的相互作用而产生. 它可能会损坏表面, 改变尺寸, 并缩短刀具寿命. 然而, 嘈杂的切削或重复的刀具痕迹并不能证明颤振是原因.
首先记录剪切变化的位置. 检查工具和支持, 然后进行控制调整并比较结果. 以下示例重点介绍铣削; 车削和镗削需要不同的进给和切削接触假设.
找到喋喋不休的地方
更改程序之前, 确定第一个受影响的位置以及产生该位置的操作. 记录问题是否从入口开始, 在一个角落里, 口袋深处, 或者当墙变薄之后.
还将受影响的切割与附近的稳定切割进行比较. 覆盖范围的差异, 剩余库存, 订婚, 或支持可以帮助缩小调查范围.
测试新的切割设置之前, 检查切削刃是否损坏, 工具座差, 或松动的工件夹具. 然后利用标记的位置和时间来选择下一个检查.
| 观察到的变化 | 第一个要检查的区域 | 有用的比较 | 结论的极限 |
|---|---|---|---|
| 直切是可以接受的; 内角产生波浪 | 局部刀具啮合和库存留在角落 | 将修改后的角路径与类似的来料进行比较 | 改进识别敏感切削条件, 不是振动机制本身 |
| 更换更长的工具组件后问题开始出现 | 工具投影, 支架连接, 和装配刚度 | 在允许访问的情况下测试较短的组件, 具有适合该装配的切削数据 | 不同的工具也可能改变边缘条件和几何形状 |
| 当墙变薄时，同一条路径会变得不稳定 | 工件刚度, 支持, 和加工顺序 | 将相似壁厚的切割与修改后的支撑进行比较 | 早期粗加工和最终精加工不是等效测试 |
| 先前稳定的过程在多个部分变得更糟 | 边缘磨损, 建筑材料, 排屑, 和座位 | 检查并恢复受影响的状况, 然后重复类似的切割 | 将多个项目一起替换并不能确定哪一个重要 |
| 减少进给会使表面情况变差 | 实际切屑厚度, 边缘条件, 和摩擦 | 根据工具供应商的指导和实际参与情况审查提要 | 结果并不能证明在不检查其他限制的情况下增加饲料是合理的 |
使用这些模式来选择下一个检查, 不要仅从外表来判断原因.
拍摄近距离照片并在图纸或刀具路径上标记位置. 在面铣表面上, 普通进给标记, 一个主要插入轨道, 重叠的通道可能类似于振动问题. 这 面铣导轨 解释了这些表面图案的差异.
将颤振与其他切割问题分开
受迫振动 是对重复输入的响应, 比如牙齿进入, 不平衡, 或不等的切削载荷. 它的大小取决于机器的输入和动态响应, 工具, 和工件.
再生喋喋不休 涉及通过早期切割留下的表面进行反馈. 振动的边缘留下波浪. 下一个边缘切割的芯片的厚度取决于该波及其自身的当前位置. 由此产生的力可以维持或增加振动.
区别在于驱动响应和不稳定的切削反馈过程. Altintas 和合著者的评论解释了这些加工动力学和再生机制. 加工操作的颤振稳定性
这两种机制可以同时发生, 因此仅凭表面标记并不能识别存在哪一个标记.
其他问题可能会使情况变得复杂. 跳动可以使一颗齿承受更多的载荷. 磨损的边缘可能会摩擦, 而积聚的边缘或残留的切屑可能会撕裂或划伤表面. 这些情况会加剧振动, 但每个也需要自己的修正. 对于特定于铝的示例, 看 铝加工问题.
如果频率测量可用, 将它们与主轴旋转进行比较, 换牙频率, 和机器的测量响应. 将此视为支持证据. 电话录音对于记录变更很有用, 但它不是校准的位移测量或零件验收结果.
检查工具和零件的移动情况
切割接触面有两侧: 工具组件和支撑的工件. 如果一侧在切削力作用下仍能轻松移动，则改进一侧可能效果不大.
当机器停止时, 检查切削刃, 工具座, 支架接口, 和夹具触点. 使用适合该组件的方法和限制检查刀具跳动. 如果有证据表明刀具保持不良或主轴损坏, 在继续切割试验之前遵循机器制造商的检查程序.
对于深度特征, 检查整个工具组件. 短笛长度并不能抵消长颈或加长刀柄的效果. 使用最短的实际触及范围，同时保持所需的通道, 握把长度, 和支架间隙.
工件侧, 将支撑放置在能够抵抗实际切削力方向的位置. 增加夹紧力是不同的动作: 它可能会扭曲薄壁而不支撑被切割的区域.
随着材料的消失，支持也会发生变化. 在粗加工期间有效的设置可能不适用于最终的壁加工. 这 薄壁铝CNC加工指南 涵盖了这种不断变化的几何形状以及发布后检查零件的重要性.
在跟踪切屑负载的同时测试主轴速度
较低的主轴转速不会自动更稳定. 特定的刀具和设置可以具有稳定和不稳定的速度和切削深度组合. 改变任一方向的速度都可以改善刀具和机器操作极限内的切削效果.
同样地, 降低进给量会使本来就很薄的切屑变得太小而无法有效切削. 山特维克指出，在切屑厚度较低时可能会发生摩擦，增加每齿进给量可能有助于解决这种情况. 它的指导还描述了速度的提高如何将切入到更稳定的区域. 山特维克可乐满: 铣削振动
将速度测试与芯片负载变化分开
对于有效齿数已知的刀具, 每齿额定进给量如下:
vf = n × z × fz
这里, 室颤 进给速度，单位为毫米/分钟, n 主轴转速，单位为转/分钟, z 是有效齿数, 和 弗兹 每齿进给量，单位为毫米/齿.
在固定的进给速度和齿数下, 降低转速会增加每齿的额定进给量; 提高转速会降低它.
考虑一个示例性的四刃立铣刀, 使用 z = 4:
| 测试条件 | 主轴转速 | 进给速度 | 每齿标称进给量 |
|---|---|---|---|
| 参考 | 6,000 转/分钟 | 960 毫米/分钟 | 0.040 毫米/齿 |
| 更高的转速; 饲料不变 | 6,600 转/分钟 | 960 毫米/分钟 | 关于 0.0364 毫米/齿 |
| 更高的转速; 进给调整 | 6,600 转/分钟 | 1,056 毫米/分钟 | 0.040 毫米/齿 |
这些数字仅显示 feed 关系; 不推荐切割设置.
在第二排, 速度和标称芯片负载都发生变化. 在第三个, 进给量与转速成比例，以保持每齿的额定进给量. 这使得比较更容易解释, 但切割速度和热条件仍然发生变化.
每齿标称进给量并非每一点的实际切屑厚度. 低径向啮合时, 最大切屑厚度可低于每齿标称进给量. 在调整进给之前，请检查刀具供应商对实际刀具几何形状和啮合的指导. 这 铝铣导轨的切削速度 解释相关的切削速度和进给术语.
保持比较有意义
使用相当的切割长度, 库存津贴, 订婚, 工具状况, 和支持状态. 记录实际速度和进给量, 包括覆盖. 检查控制器如何处理任何主轴速度变化，而不是假设进给会自动跟随.
如果第一次通过去除了大部分原料，则在同一表面上的第二次通过不是等效的测试. 其更安静的声音可能来自较低的参与度. 使用类似的功能, 试件, 或评估变更时计划的津贴.
如果有限速度试验没有帮助, 重新审视订婚, 工具组装, 或工件支撑. 不要继续寻找可以补偿松散或不合适设置的通用转速.
控制角落和入口处的参与度
恒定的编程进给并不意味着恒定的切削负载. 当刀具进入内角时, 其圆周的更多部分可能会接触材料. 粗加工留下的不均匀库存可能会导致局部负载增加.
查看模拟参与和实际进入操作的库存. 取决于功能, 有用的改变可能包括提前移除角落库存, 使用具有更平缓路径的较小刀具, 减少当地参与, 或改变入场动作.
较小的刀具也有不同的刚度和切削速度要求. 比较修改后的路径时检查这些效果; 仅改变直径并不能建立更好的工艺.
选择实际工具的进入和退出动作, 材料, 和可用空间. 斜坡可以在适当的操作中提供更平稳的进入, 但允许的坡道角度, 中心切削能力, 排屑仍然很重要.
目的是消除引发问题的本地负载增加. 被描述为持续参与的刀具路径仍然需要在遇到拐角处进行审查, 剩余库存, 或深度的变化.
检查不同的刀具可以改变什么
不等齿距会改变连续切削刃之间的时间. 可变螺旋设计还可以改变沿切割长度的边缘之间的时间. 两者都可以改变再生反馈, 但它们的好处取决于几何形状, 速度, 订婚, 和设置的动态响应. 穆诺阿和合著者: 颤振抑制技术
容屑槽数量的变化也会改变进给计算和可用于切屑的空间. 比较完整的切削状况, 不仅仅是“抗振”之类的目录标签。
阻尼工具通过不同的机制解决振动: 它增加了一种耗散振动能量的设计方法. 其有用的工作范围仍然取决于装配和应用. 阻尼支架无法纠正就位不良的工件.
对于基本检查和对照试验后仍然存在的问题, 测量的频率响应可能会有所帮助. 仪器化冲击测试测量被测组件如何响应激励. 稳定性分析将该响应与切削模型和工艺条件结合起来. 结果仍需切割验证, 特别是当工件因库存被移除而发生变化时.
用于车削或单点镗削, 首先判断刀具或工件是否旋转. 查看双方的支持, 刀具悬伸, 和每转进给量. 不要将四刃铣削示例直接应用于这些操作.
保留零钱之前检查表面和尺寸
更安静的切割是一个有用的观察. 不显示墙是否直, 孔径在公差范围内, 或者表面满足其功能要求.
将修改后的流程与相同的验收条件进行比较:
- 表面: 检查受影响区域是否有剩余波浪, 撕裂, and scratches. 根据需要测量指定的纹理; 单个粗糙度值并不能确定每种形状特征.
- 几何学: 检查尺寸和任何相关的锥度, 轮廓, 平整度, 或圆度. 对于柔性部件, 使用图纸要求的自由或约束检查状态.
- 工具状况: 寻找渐进式磨损, 芯片, 或类似切割暴露后的材料堆积.
- 重复性: 确认在可比较的切削和发生原始问题的加工阶段仍然存在改进.
如果检查失败, 记录具体结果并审核相关切割, 支持, 或测量条件. 仅失败的检查并不能确定原因.
记录最终的工具装配, 投影, 方案修订, 速度, 喂养, 订婚, 及支援安排. 在厚粗加工毛坯上获得的结果不应记录为成品薄壁稳定性的证明.
请求加工审查时, 发送标记的图纸, 受影响表面的照片, 以及问题开始的位置. 如果有的话, 包括刀具直径和投影, 速度和进给, 切割深度和宽度, 以及问题是否会随着库存的移除而改变.
使用我们的 数控铣削服务 页面与 RapidEfficient 共享该信息. 它有助于将审查集中在功能上, 使用权, 支持, 以及驱动加工决策的表面要求.
