Просмотры:0 Автор:Pедактор сайта Время публикации: 2025-12-15 Происхождение:Работает
Почему после обрезки на нитках появляется рябь? Эти метки сигнализируют о вибрации при обработке с ЧПУ . Они влияют на точность и герметичность. Из этой статьи вы узнаете, что вызывает болтовню и как ее предотвратить.
Стук резьбы образуется, когда режущая система теряет устойчивость. Каждая система обработки имеет собственную частоту. Когда силы резания совпадают с этой частотой, вибрация возрастает. Тогда инструмент подпрыгивает, вместо того чтобы плавно резать. Этот отскок создает знакомый волнистый узор по бокам нити. В разделах ниже описаны наиболее распространенные источники нестабильности.
Регенеративная вибрация является основным источником вибрации при нарезании резьбы. Это происходит, когда инструмент режет поверхность, уже сформированную предыдущей вибрацией. Маленькие волны усиливают друг друга. Вибрации становятся громче, сильнее и заметнее на детали.
Гармонический резонанс возникает, когда скорость шпинделя и подача на оборот совпадают с собственной частотой инструмента и заготовки. Циклы нарезания резьбы выполняются с фиксированной подачей. Если шпиндель находится рядом с нестабильной полосой, развивается резонанс.
Эти вибрации быстро нарастают во время нарезания резьбы, поскольку инструмент остается в зацеплении на протяжении всего прохода. В отличие от фрезерования, инструмент не может выйти из материала, чтобы разорвать цикл вибрации. Как только начинается вибрация, колебания фиксируются по всей длине резьбы.
Индикатор | Что это значит | Результат по потокам |
Изменение шума резки | Инструмент попадает в зону вибрации | Рифленая поверхность |
Неравномерная нагрузка на шпиндель | Несоответствие подачи/скорости | Плохая геометрия фланга |
Повторяющаяся волновая картина | Регенеративная обратная связь | Следы вибрации по всей длине |
Динамическая нестабильность часто приводит к постоянному расстоянию между метками. Это расстояние соответствует частоте вибрации. Этот рисунок является одним из самых ярких признаков того, что во время цикла нарезания резьбы возник резонанс.
Проблемы с инструментом часто вызывают дребезг во время нарезания резьбы. Чрезмерный вылет инструмента снижает жесткость. Даже небольшое увеличение вылета снижает собственную частоту инструмента. Гибкий инструмент вибрирует под действием обычных сил резания. Нарезание резьбы требует высокого контакта по боковой поверхности, что делает его более чувствительным к отклонению инструмента.
Износ инструмента увеличивает силы резания. Тупой инструмент толкает материал, а не разрезает его. Это увеличивает сопротивление и усиливает вибрацию. Изношенные кромки создают шероховатую поверхность, повышенное трение и локальные скачки давления. Все эти условия увеличивают риск болтовни.
Геометрия вставки также имеет значение. Стружколом, предназначенный для разных материалов, может формировать стружку неправильно. Плохой отвод стружки приводит к нестабильным силам резания. Радиус вершины пластины также влияет на устойчивость. Слишком большой радиус увеличивает зацепление. Слишком маленький радиус ослабляет прочность наконечника.
Condition | Рекомендуемый лимит | Риск болтовни |
Стальная расточная оправка | До 3× диаметра | Середина |
Твердосплавная расточная оправка | До 5× диаметра | Низкий |
Изношенная вставка | Конец жизни | Очень высокий |
Неправильная геометрия | Неправильный стружколом | Высокий |
Неправильные держатели инструмента и ослабленные зажимные винты также способствуют нестабильности. Нарезание резьбы требует плотного механического контакта между пластиной и держателем. Любое движение увеличивает амплитуду вибрации.
Надежная установка фиксации необходима для чистых потоков. Если заготовка хоть немного смещается, профиль резьбы искажается. Кулачки патрона должны надежно и равномерно зажимать заготовку. Плохо обработанные мягкие губки часто не могут обеспечить стабильную поддержку.
Тонкостенные детали прогибаются при нарезании резьбы. Стенка отгибается от инструмента под давлением резания. Следующий проход проходит глубже, чем ожидалось. Такое непоследовательное взаимодействие порождает волны болтовни. Поддержка тонких сечений задней бабкой или люнетом повышает устойчивость.
Центральные отверстия также имеют значение. Поврежденное или неглубокое отверстие препятствует правильному контакту с активным центром. Без полной поддержки заготовка вибрирует. Эта вибрация передается непосредственно на боковые поверхности резьбы.
Проблема с удержанием рабочей силы | Эффект во время резьбы | Общий результат |
Ослабленный захват патрона | Смещение заготовки | Неправильный профиль резьбы |
Тонкостенные детали | Прогиб стены | Волновые модели |
Повреждено центральное отверстие | Плохая поддержка | Высокоамплитудная болтовня |
Крепление определяет жесткость системы обработки. Жесткая установка помогает поглощать силы резания. Слабая установка усиливает их.
Состояние станка сильно влияет на качество нарезания резьбы. Неровный токарный станок с ЧПУ испытывает неравномерную нагрузку на направляющие. Несоосность приводит к вибрации во время резки. Изношенные подшипники или ослабленные ползуны также передают движение инструменту.
Циклы нарезания резьбы, такие как G76, требуют правильных параметров. Неправильные значения A приводят к резанию пластины с обеих сторон. Это увеличивает силу резания и способствует вибрации. Неправильные значения P приводят к неравномерному распределению глубины по проходам. Эта нестабильность проявляется непосредственно на поверхности резьбы.
Поток охлаждающей жидкости влияет на нагрев и смазку. Плохое направление охлаждающей жидкости увеличивает трение. Высокое трение увеличивает сопротивление. Сопротивление увеличивает вибрацию. Равномерное покрытие СОЖ поддерживает стабильную температуру резания и снижает скачки усилий.
Ошибка установки | Почему это вызывает болтовню | Влияние |
Машина не выровнена | Несоосность увеличивает вибрацию. | Непоследовательный шаг |
Неправильные параметры G76 | Неправильное направление подачи | Шероховатая поверхность |
Слабый поток охлаждающей жидкости | Повышенное трение | Чрезмерное тепло |
В совокупности эти проблемы с настройкой составляют значительную часть случаев болтовни в производственных средах.
Болтовня тем влияет не только на внешний вид. Это изменяет функциональное поведение резьбового соединения. Детали с ЧПУ полагаются на точную геометрию резьбы для распределения нагрузки и эффективности уплотнения. Болтовня ослабляет обоих.
Посадка резьбы зависит от постоянного шага, угла боковой поверхности и вспомогательного диаметра. Болтовня искажает эти свойства. В местах отскока инструмента появляются выступающие точки. В местах падения силы резания появляются низкие места. Сопрягаемые застежки кажутся тугими в одном повороте и ослабляются в следующем.
Эти неровности уменьшают площадь контакта. Уменьшенная площадь контакта создает неравномерное взаимодействие. Это увеличивает износ и может привести к преждевременному выходу из строя резьбы.
Крутящий момент преобразуется в предварительную нагрузку. Когда трение меняется вдоль резьбы, преднатяг становится непредсказуемым. Вибрирующая резьба требует непостоянного крутящего момента для достижения одинакового натяжения. Сборки могут ослабнуть или выйти из строя из-за неправильной предварительной нагрузки.
Состояние резьбы | Требуемый крутящий момент | Результат |
Гладкая нить | Предсказуемый | Стабильная предварительная нагрузка |
Болтаемая нить | Зависит от хода | Риск ослабления |
В приложениях, где важна безопасность, важна предсказуемая предварительная нагрузка. Болтовня уменьшает эту предсказуемость.
Многие детали с ЧПУ используют резьбу для уплотнения. Гидравлические системы, пневматические системы и сосуды под давлением зависят от равномерного бокового контакта. Болтовня нарушает этот контакт и создает пути утечки. В конструктивных элементах вибрация создает концентрации напряжений, которые сокращают срок службы.
Долговременные усталостные характеристики снижаются, когда резьба несет неравномерную нагрузку. Внутренние углы и следы вибрации становятся точками зарождения трещин.
Для предотвращения вибраций необходима сбалансированная и стабильная система обработки. Каждый элемент, который влияет на жесткость резки или увеличивает риск вибрации, должен контролироваться. Инструменты должны оставаться жесткими, фиксация детали должна обеспечивать неподвижность детали, а параметры резки должны избегать частотных зон, в которых возникает резонанс. Когда эти факторы работают вместе, процесс нарезания резьбы становится более плавным, более предсказуемым и позволяет создавать чистые боковые поверхности резьбы. Вибрация резьбы становится гораздо менее вероятной, а точность резьбы и долгосрочная производительность значительно улучшаются.
Нарезание резьбы — одна из наиболее чувствительных к вибрации операций на станках с ЧПУ. Инструмент постоянно находится в контакте с материалом, и силы резания остаются постоянными на протяжении всего прохода. Любое колебание этих сил может отразиться в системе, создавая видимые волны вдоль нити. Поскольку инструмент не может выйти из разреза, чтобы разорвать цикл вибрации, предотвращение более эффективно, чем исправление. Следующие методы обеспечивают практическую основу для построения стабильного процесса обработки потоков.
Параметры резания напрямую контролируют динамическое поведение системы обработки. Даже небольшие изменения скорости шпинделя, подачи или глубины резания могут существенно изменить уровень вибрации. Более низкие скорости шпинделя помогают избежать зон резонанса, в которых инструмент и заготовка колеблются вместе. Более высокие скорости подачи увеличивают нагрузку на стружку, делая рез более стабильным и снижая вероятность вибрации инструмента по поверхности. Поддержание постоянной глубины резания предотвращает внезапные скачки усилий, которые могут вызвать нестабильность.
Нарезание резьбы требует тщательной координации скорости вращения и подачи на оборот, поскольку подача привязана к шагу резьбы. Если выбранная скорость шпинделя соответствует собственной частоте системы, быстро возникает вибрация. Регулировки оборотов всего на 10–20% часто бывает достаточно, чтобы вывести процесс из резонанса. Различные материалы также реагируют по-разному; Алюминий, сталь, нержавеющая сталь и титан имеют уникальные окна стабильности. Понимание этих характеристик позволяет машинистам выбирать безопасные зоны резания и избегать нестабильных зон.
Condition | Корректирование | Ожидаемый эффект |
Высокая болтовня | Более низкие обороты | Сниженная вибрация |
Вставьте толкающий материал | Увеличение подачи | Чистый срез |
Пропуск инструмента | Уменьшить DOC | Более плавное взаимодействие |
Согласование параметров инструмента, держателя и материала повышает надежность. Регистрация стабильных настроек также помогает стандартизировать будущее производство.
Жесткость инструмента сильно влияет на виброустойчивость. Инструмент со слишком большим вылетом легко вибрирует даже при небольших нагрузках при резании. Уменьшение вылета увеличивает жесткость и перемещает собственную частоту системы выше, в сторону от опасных зон резонанса. Более короткий инструмент меньше вибрирует и обеспечивает более чистую поверхность резьбы. Использование твердосплавных или демпфированных расточных оправок еще больше повышает жесткость, поскольку твердый сплав имеет более высокую жесткость, чем сталь. Амортизирующие стержни содержат внутренние элементы, которые поглощают энергию вибрации и уменьшают колебания во время резки.
Качество державки инструмента также имеет значение. Сбалансированные держатели уменьшают передачу вибрации от шпинделя. Плохо сбалансированные или изношенные держатели вызывают микродвижения, которые проявляются в виде дребезжащих следов. Крайне важно убедиться, что карманы для вставок чистые, винты полностью затянуты и седла не повреждены. Даже небольшое смещение гнезда пластины может увеличить вибрацию при нарезании резьбы.
Удержание заготовки является основным фактором качества резьбы. Точные мягкие губки улучшают захват и помогают центрировать заготовку. Полный контакт кулачков снижает изгибающие усилия и предотвращает отклонение во время нарезания резьбы. Для длинных деталей задняя бабка или приводной центр поддерживают свободный конец и повышают жесткость. Для тонкостенных деталей внутренние оправки или люнеты предотвращают изгиб стенки под давлением резания. Поддержка детали увеличивает собственную частоту системы, делая вибрацию менее вероятной.
Крепление должно соответствовать геометрии детали. Неправильная поддержка вызывает большую вибрацию, чем отсутствие поддержки вообще. Мягкие губки должны быть обработаны так, чтобы точно соответствовать диаметру или профилю заготовки. Давление патрона должно быть достаточно высоким, чтобы предотвратить движение, но достаточно низким, чтобы избежать деформации. Эти регулировки гарантируют, что деталь останется стабильной на протяжении каждого прохода резьбы.
Циклы резьбы зависят от точной логики программирования. В цикле G76 такие параметры, как направление подачи, распределение глубины, припуск на чистовую обработку и угол отвода, определяют, как инструмент контактирует с материалом. Неправильные параметры могут перегрузить инструмент или заставить его одновременно нарезать обе стороны резьбы. Это увеличивает силы резания и резко повышает риск вибрации.
Значение A позволяет инструменту резать преимущественно одну боковую поверхность, а не две, что снижает давление и повышает стабильность. Значение P определяет, как рез распределяется по нескольким проходам. Правильный припуск на чистовую обработку гарантирует, что заключительный проход аккуратно удалит весь оставшийся материал. Слишком большой припуск перегружает инструмент; слишком мало оставляет следы болтовни неисправленными.
G76 Настройка | Цель | Влияние на финиш |
Значение | Управляет углом подачи | Уменьшает фланговое давление |
P-значение | Управляет стилем обрезки | Улучшает качество поверхности |
Припуск на финиш | Конечная глубина | Гладкие боковые стороны резьбы |
Улучшения в программировании часто приводят к немедленным и измеримым улучшениям качества обработки резьбы. В сочетании с жесткой оснасткой, правильным зажимом и оптимизированными параметрами они образуют надежную защиту от вибрации резьбы.
Болтовня становится неприемлемой, когда она ставит под угрозу соответствие, функциональность или надежность. Производители используют определенные критерии, чтобы определить, соответствует ли резьбовая деталь стандартам качества.
Диаметр шага контролирует зацепление. Дрейф более ±0,03 мм сигнализирует о деформации, вызванной вибрацией. Посадка резьбы становится ненадежной. Детали могут не собраться или расшататься под нагрузкой.
Шероховатость поверхности указывает на то, насколько плавно резал инструмент. Грубые поверхности демонстрируют нестабильные силы резания. Неровные боковые поверхности увеличивают износ и снижают герметичность.
Испытания на изменение крутящего момента показывают, как вибрация влияет на геометрию боковой поверхности. Высокая вариация указывает на непостоянный контакт. Сборки, использующие эти потоки, могут выйти из строя во время обслуживания.
Критерий | Приемлемый предел | Причина отклонения |
Диаметр шага | ±0,03 мм | Риск несоответствия |
Шероховатость | ≤ Ra 2,0 мкм | Плохая герметизация |
Изменение крутящего момента | ≤ 10% | Нестабильная предварительная нагрузка |
Четкие критерии обеспечивают стабильное качество всех деталей с ЧПУ.
Стук резьбы возникает из-за вибрации, слабого инструмента и плохой настройки. Стабильные параметры ЧПУ и жесткая фиксация помогают предотвратить это. Чистые нити требуют контроля и дисциплины. Компания Suzhou Welden Intelligent Tech Co., Ltd. поддерживает это, предлагая надежные решения для обработки, которые повышают точность и производительность деталей.
О: Вибрация появляется, когда вибрация проникает в рез. Это влияет на точность резьбы на деталях с ЧПУ и возникает из-за нестабильных условий резания при обработке с ЧПУ.
О: Изношенные вставки или большой вылет снижают устойчивость. Эти проблемы увеличивают вибрацию во время нарезания резьбы и снижают качество деталей с ЧПУ.
А: Да. Слабая фиксация позволяет детали двигаться. Это движение приводит к образованию неравномерной резьбы и снижает надежность деталей с ЧПУ.
О: Регулировка скорости, подачи и глубины помогает избежать резонанса. Эти изменения обеспечивают стабильность процесса нарезания резьбы и улучшают согласованность деталей с ЧПУ.
