При фрезеровании с ЧПУ вибрации могут возникать из-за ограничений режущего инструмента, державки инструмента, станка, заготовки или приспособления. Чтобы уменьшить вибрацию, следует рассмотреть несколько стратегий.
01 Режущие инструменты
1) При торцевом фрезеровании необходимо учитывать направление сил резания:
а) При использовании фрезы под углом 90 градусов силы резания преимущественно концентрируются в радиальном направлении. Это может привести к раскачиванию фрезы при большом вылете; однако низкие осевые силы выгодны при фрезеровании тонкостенных-деталей, чувствительных к вибрации и вибрации.
б) Фреза под углом 45 градусов способна создавать равномерно распределенные осевые и радиальные силы.
в) Фрезы с круглыми лезвиями направляют большую часть усилия вверх вдоль шпинделя, особенно при небольшой глубине резания. Кроме того, фрезы с углом наклона 10 градусов передают основные силы резания на шпиндель, тем самым снижая вибрации, вызванные большим вылетом инструмента.
2) Выберите минимально возможный диаметр для операции.
3) ДК должен быть на 20-50% больше, чем ае
4) Выбирайте фрезы с крупным и/или неодинаковым шагом.
5) Предпочтительны легкие фрезы, например, с корпусом из алюминиевого сплава.
Для нестабильных тонкостенных-заготовок используйте большой угол подъема=с низкими осевыми силами резания; для больших вылетов инструмента используйте небольшой угол подъема=и высокие осевые силы резания.
02 Держатели инструмента
Модульная система державок Coromant Capto® позволяет собирать инструменты необходимой длины, сохраняя при этом высокую стабильность и минимальное биение.
1) Держите инструмент в сборе как можно более жестким и коротким.
2) Выберите максимально возможный диаметр/размер адаптера.
3) Используйте адаптеры Coromant Capto® для фрез большего размера и избегайте уменьшения размера адаптеров.
4) Для небольших фрез по возможности используйте конические адаптеры.
5) Переключайтесь на расширенные инструменты в заранее определенных местах в операциях, где последний проход выполняется глубоко в детали. Настройка параметров резки для каждой длины инструмента
6) Используйте сбалансированные режущие инструменты и державки, если скорость шпинделя превышает 20 000 об/мин.
Негабаритные фрезы
Всегда используйте инструмент минимально возможной длины и постепенно увеличивайте ее.
03 Фрезы с-поглощением вибрации
Если вылет превышает диаметр инструмента более чем в 4 раза, тенденция к вибрациям при фрезеровании может стать более выраженной. Фрезы Silent Tools™ с вибропоглощением-могут значительно повысить производительность.
04 Режущие кромки
Чтобы уменьшить силы резания:
1) Выбирайте легкую геометрию с острыми режущими кромками -L и сплавы с тонким покрытием.
2) Используйте пластины с небольшим радиусом при вершине и небольшими параллельными фасками.
Иногда склонность к вибрации можно уменьшить, добавив в систему больше демпфирования. Используйте геометрию режущей кромки с более отрицательным передним углом и слегка изношенными режущими кромками.
05 Программирование параметров резания и траектории инструмента
1) Всегда располагайте фрезу вне-центра относительно фрезеруемой поверхности.
2) Для кромочных или концевых фрез KAPR с длиной кромки 90 градусов- или концевых фрез используйте малую радиальную глубину резания (макс. ae=25%×DC) и большую осевую глубину резания (макс. ap=100%×De).
3) При торцевом фрезеровании используйте небольшую глубину резания ap и высокую подачу fz с круглыми пластинами или фрезы с большой подачей и небольшими углами подъема.
4) Избегайте вибрации в углах, программируя большие проходы по дуге, см. Фрезерование внутренних углов.
5) Если толщина стружки станет слишком тонкой, режущая кромка будет царапать, а не резать, вызывая вибрацию. В этом случае подачу на зуб следует увеличить.
06 Станок
Состояние станка может иметь большое влияние на склонность к вибрации при фрезеровании. Чрезмерный износ подшипников шпинделя или механизма подачи приведет к ухудшению производительности обработки. Тщательно выбирайте стратегию обработки и направление сил резания, чтобы в полной мере использовать стабильность станка.
Шпиндель каждого станка имеет нестабильную область, подверженную вибрации. Стабильная область резания описывается диаграммой устойчивости и увеличивается с увеличением скорости. Даже увеличение скорости всего на 50 об/мин может перевести процесс резки из нестабильного состояния вибрации в стабильное состояние.
07 Заготовка и приспособление
При фрезеровании тонкостенных-деталей/оснований и/или когда приспособление менее жесткое, учитывайте следующее:
1) Крепление должно располагаться близко к столу станка.
2) Оптимизируйте траекторию инструмента и направление подачи в сторону положения самого мощного станка/оснастки, чтобы получить наиболее стабильные условия резания.
3) Избегайте обработки в направлении, в котором заготовка не полностью поддерживается.
4) Если приспособление и/или заготовка менее жестки в определенном направлении, обратное фрезерование может снизить склонность к вибрации.
Если приспособление менее жесткое, используйте направление подачи к столу станка.
Обратите внимание, что первый разрез должен выполняться на 1/2 глубины второго разреза, второй рез должен выполняться на 1/2 глубины третьего разреза и так далее.
