Podczas frezowania CNC wibracje mogą być generowane przez ograniczenia narzędzia tnącego, oprawki narzędziowej, maszyny, przedmiotu obrabianego lub mocowania. Aby zredukować wibracje, należy rozważyć kilka strategii.
01 Narzędzia tnące
1) W przypadku frezowania czołowego należy uwzględnić kierunek sił skrawania:
a) Przy zastosowaniu frezu o kącie 90 stopni siły skrawania skupiają się głównie w kierunku promieniowym. Może to powodować kołysanie się frezu na długich wysięgach; jednakże niskie siły osiowe są korzystne podczas frezowania-cienkich ścian/części-wrażliwych na wibracje
b) Frez o kącie 45 stopni jest w stanie generować równomiernie rozłożone siły osiowe i promieniowe
c) Frezy z ostrzami okrągłymi kierują większość siły w górę wzdłuż wrzeciona, szczególnie przy mniejszych głębokościach skrawania. Dodatkowo frezy o kącie 10 stopni przenoszą główne siły skrawania na wrzeciono, redukując w ten sposób drgania spowodowane długimi wysięgami narzędzia
2) Wybierz najmniejszą możliwą średnicę dla operacji
3) DC powinien być o 20-50% większy niż ae
4) Wybierz frezy o grubej i/lub nierównej podziałce
5) Korzystne są lekkie frezy, takie jak te z korpusami ze stopu aluminium
W przypadku niestabilnych, cienkościennych-przedmiotów należy stosować duży kąt przystawienia,=małe osiowe siły skrawania; w przypadku długich wysięgów narzędzia należy stosować mały kąt przystawienia=duże osiowe siły skrawania.
02 Uchwyty narzędziowe
Modułowy system oprawek narzędziowych Coromant Capto® umożliwia montaż narzędzi o wymaganej długości przy zachowaniu wysokiej stabilności i minimalnego bicia.
1) Utrzymuj zespół narzędzia tak sztywny i krótki, jak to możliwe
2) Wybierz największą możliwą średnicę/rozmiar adaptera
3) Do frezów nadwymiarowych używaj adapterów Coromant Capto® i unikaj adapterów redukcyjnych
4) W przypadku małych frezów, jeśli to możliwe, użyj adapterów stożkowych
5) Przełącz się na narzędzia rozszerzone we wcześniej określonych lokalizacjach w operacjach, w których ostatnie przejście znajduje się głęboko w części. Dostosuj parametry cięcia dla każdej długości narzędzia
6) Używaj wyważonych narzędzi skrawających i oprawek, jeśli prędkość wrzeciona przekracza 20 000 obr./min
Przecinaki ponadgabarytowe
Zawsze używaj możliwie najkrótszej długości narzędzia i stopniowo ją zwiększaj
03 Frezy-z tłumieniem wibracji
Jeśli wysięg jest większy niż 4-krotna średnica narzędzia, tendencja do drgań podczas frezowania może się nasilić. Frezy Silent Tools™-z tłumieniem wibracji mogą znacząco zwiększyć produktywność.
04 Krawędzie tnące
Aby zmniejszyć siły skrawania:
1) Wybierz lekko obciążone geometrie z ostrymi krawędziami skrawającymi -L i gatunki z cienkim pokryciem
2) Używaj płytek o małym promieniu naroża i małych równoległych powierzchniach
Czasami tendencje do wibracji można zmniejszyć, dodając do układu większe tłumienie. Stosuj geometrie krawędzi skrawającej o bardziej ujemnych kątach natarcia i lekko zużytych krawędziach skrawających.
05 Parametry skrawania i programowanie ścieżki narzędzia
1) Zawsze ustawiaj frez-pośrodku względem powierzchni frezowania
2) W przypadku frezów KAPR-o długości-krawędzi lub frezów walcowo-czołowych należy stosować małą promieniową głębokość skrawania (maks. ae=25%×DC) i dużą osiową głębokość skrawania (maks. ap=100%×De)
3) Podczas frezowania czołowego należy stosować małą głębokość skrawania ap i duży posuw fz w przypadku płytek okrągłych lub frezów z dużymi posuwami i małymi kątami przystawienia
4) Unikaj wibracji w narożach, programując duże przejścia łukowe, patrz frezowanie naroży wewnętrznych
5) Jeżeli grubość wióra stanie się zbyt mała, krawędź skrawająca będzie drapać zamiast ciąć, powodując wibracje. W takim przypadku należy zwiększyć posuw na ząb
06 Obrabiarka
Stan obrabiarki może mieć duży wpływ na skłonność do drgań podczas frezowania. Nadmierne zużycie łożysk wrzeciona lub mechanizmu posuwu będzie prowadzić do niskiej wydajności obróbki. Starannie wybierz strategię obróbki i kierunek sił skrawania, aby w pełni wykorzystać stabilność obrabiarki.
Każde wrzeciono obrabiarki ma niestabilny obszar, który jest podatny na wibracje. Stabilny obszar skrawania opisany jest wykresem stabilności i zwiększa się wraz ze wzrostem prędkości. Nawet zwiększenie prędkości o zaledwie 50 obr/min może zmienić proces cięcia ze stanu niestabilnego wibracyjnego do stanu stabilnego.
07 Przedmiot obrabiany i uchwyt
Podczas frezowania elementów o cienkich-ścianach/podstawach i/lub gdy element mocujący jest mniej sztywny, należy wziąć pod uwagę następujące kwestie:
1) Uchwyt powinien znajdować się blisko stołu maszyny
2) Zoptymalizuj ścieżkę narzędzia i kierunek posuwu w kierunku pozycji najsilniejszej maszyny/urządzenia, aby uzyskać najbardziej stabilne warunki skrawania
3) Unikaj obróbki w kierunku, w którym przedmiot nie jest w pełni podparty
4) Gdy uchwyt i/lub przedmiot obrabiany jest mniej sztywny w określonym kierunku, frezowanie odwrotne może zmniejszyć tendencję do wibracji
Jeżeli uchwyt jest mniej sztywny, należy zastosować kierunek posuwu w stronę stołu maszyny
Należy pamiętać, że pierwsze cięcie należy wykonać na 1/2 głębokości drugiego cięcia, drugie cięcie należy wykonać na 1/2 głębokości trzeciego cięcia i tak dalej.
