おしゃべり 機械加工 生産性に影響を与える一般的であるが深刻な問題です, 品質, そして、現代の製造における機器の寿命. それは、ミリングなどの機械加工中に、切削工具とワークピースの間の望ましくない振動として現れます, 旋回, または掘削.
ある程度の振動は避けられませんが, 過剰または制御されていないおしゃべりは、表面欠陥につながる可能性があります, 寸法の不正確さ, ツール寿命を短くしました, 高価なCNC機器への損傷さえ. 高い基準の精度と効率を維持するため, 機械工とエンジニアは、何がおしゃべりの原因を理解しなければなりません, それがどのように現れるか, そして、それを防止または最小化するためのベストプラクティス.
このガイドは、機械加工のおしゃべりの詳細な概要を提供します。, 結果, プロの設定でそれを避けるための実証済みのテクニック.
機械加工のおしゃべりは何ですか?
おしゃべりは循環を指します, 機械加工中に切削工具とワークピースの間に発生する高周波振動. マイナーな背景振動とは異なります, おしゃべりはより激しいです, 多くの場合、聞こえます, そして、部分の表面に顕著なマークのパターンを生成します. 通常、ツールとワークピースが相対運動を増幅する周波数で共鳴するときに発生します.
主な特徴
不規則, 反復マーク (おしゃべりマーク) 機械加工された表面.
操作中に特徴的な「鳴き声」または「ハウリング」音.
不安定な切断行動と寸法精度の低下.
おしゃべりの原因
ツールまたはワークのたわみ.
不適切なツールまたはワークピースホールディング.
過度のツールオーバーハングまたは硬直性の低下.
不適切な切断速度または切断深さ.
摩耗したツールまたはマシン.
おしゃべりはツールパスの任意の段階で発生する可能性がありますが、鋭い角を含む操作では特に一般的です, 薄い壁, または長い, 細い部品.
機械加工中のおしゃべりの種類
チャターは通常、2つの主要なタイプに分類できます, それぞれが独自の原因と制御方法を備えています.
ツールおしゃべり
ツールおしゃべりは、切削工具自体内の振動に由来します. これは、長いツールがホルダーから遠く離れている場合によく起こります (過度のオーバーハング), 屈曲する傾向があります.
症状
切断中の可聴ノイズ.
不規則な表面仕上げ.
初期のツールの摩耗またはチッピング.
典型的な原因
過度に拡張されたツール.
剛性が不十分な高い切断速度.
不十分なツールジオメトリまたは材料.
例
CNCミリングで, 直径10mmのエンドミルを使用すると、その直径が5倍のオーバーハングで、サイドミリング中に簡単にツールおしゃべりにつながる可能性があります.
ワークピースのおしゃべり
ワークピースのおしゃべりは、機械加工された部品が適切に保護されていないか、本質的に柔軟である場合に発生します (例えば, 薄壁または長い部品). 切断力が適用されるため, 部品は振動し始め、それらの力をツールに戻します, 不安定性を引き起こします.
症状
クランプポイントの近くのおしゃべりマーク.
寸法変動.
マシンテーブルで振動を感じました.
典型的な原因
クランプが悪い.
柔軟なまたは不十分にサポートされている部品.
不適切な作業方法.
例
尾ストックや安定した休息なしで長いアルミニウムシャフトを回すとき, シャフトが振動する場合があります, おしゃべりと不均一なカットにつながります.
機械加工におけるおしゃべりの結果は何ですか?
おしゃべりは一見表面レベルの問題のように見えるかもしれません, しかし、その効果は広範囲に及びます:
ツール寿命の削減
おしゃべりにより、ツールは予測不可能に振動します, 摩耗を促進する不均一な負荷を作成します. ツールはチップをする場合があります, 壊す, または、予想よりもはるかに速く鈍くなります.
インパクト
ツールコストの増加.
頻繁なツールの変化は生産性を混乱させます.
部品間の一貫性が低い.
機械の寿命が削減されました
持続的な振動は、マシンのベアリングにストレスをかけます, スピンドル, および線形モーションシステム. 時間とともに, これにより、不整合が発生する可能性があります, 過剰な反発, または、完全な機械的障害さえあります.
インパクト
計画外のメンテナンスまたは修理.
CNC機器の長期ROIの削減.
表面仕上げが悪い
おしゃべりのマークは、部分の表面に不均一なパターンと尾根を残します. これは多くの場合、部品が再加工または研磨が必要になることを意味します, 生産時間とコストが追加されます.
インパクト
拒否された部品または追加の仕上げプロセス.
製品のパフォーマンスや外観の減少.
寸法の不正確さ
おしゃべりが発生したとき, このツールは、プログラムされたツールパスに正確に従うことはできません. これにより、FITに影響する寸法エラーが発生します, 形状, 機能 - 特に高精度産業では問題があります.
インパクト
耐性のない部分.
製品の信頼性または使いやすさの低下.
機械加工でおしゃべりを避けたり最小化する方法
おしゃべりを防ぐには、加工プロセスのさまざまな側面を最適化することが含まれます. 効果的に最小化する方法は次のとおりです:
機械加工戦略を最適化します
一定のエンゲージメントツールパスを使用します 負荷の変動を減らすため.
カットの深さを減らします または、供給速度を上げて放射状の力を低下させます.
スピンドル速度を調整します 共振周波数から離れるために5〜10％ (「スイートスポットチューニング」とも呼ばれる).
「可変スピンドル速度」などのCAMソフトウェア機能を使用して、おしゃべりの頻度を破壊するのに役立ちます.
適切な作業を採用します
備品を使用してください, 現れる, またはしっかりと提供する真空テーブル, 均一なクランプ.
片方の端のみで薄い部品をクランプしないでください。サポートまたはフィラー材料を使用して剛性を高める.
長いシャフトを回すときは、尾ストックや安定した休息を考えてみてください.
繊細な部品用, 柔らかい顎または減衰パッドを使用して、変形なしで圧力を分配する.
適切な切削工具を使用します
ツールコーティング: 熱と摩擦を減らします, よりスムーズなカットを有効にします.
短いオーバーハング: 可能な限り最短の拡張機能を常に使用してください.
ツールジオメトリ: 柔らかい素材には鮮明なツールを使用してください, 硬い材料のより強い形状.
固体炭化物ツール HSSと比較して、より良い剛性と振動の減衰を提供します.
ヒント: 複数のツールを使用する場合, ラフに最も頑丈なツールから始めます, 次に、仕上げのためにより細かいツールに切り替えます.
理想的なツールパスを決定します
下向きのミリング (登るミリング) 多くの場合、従来と比較して振動を減らします (上向き) フライス加工.
偏向を防ぐために、ワークホールディングの方向に切断力を整列させる.
薄いまたは柔軟な部品用, 完全なエンゲージメントパスを避けてください。ライターを使用します, 代わりにプログレッシブが通過します.
マシンのセットアップとメンテナンス
固体にマシンを取り付けます, レベルの基礎 (できれば鉄筋コンクリート).
レベリングパッドを使用します, アンカー, または分離マウント.
摩耗したベアリングを定期的に検査します, ゆるいネジ, または破損したガイド.
すべてのソフトウェアとコントローラーのファームウェアを最新のマシンの動作のために更新する.
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結論
機械加工のおしゃべりは単なるノイズ以上のものです。それはあなたのプロセスが改善が必要であることの兆候です. その原因を特定し、適切なテクニックを使用することにより, メーカーは振動を減らすことができます, 表面仕上げを改善します, ツールとマシンを保護します, 全体的な生産品質を高めます.
セットアップに注意してください, 切断条件を最適化します, そして、専門家の助けを求めることを躊躇しないでください. よく制御された機械加工環境は、常におしゃべりに悩まされているものよりも優れています.
よくある質問
- 機械加工のおしゃべりマークとは何ですか?
おしゃべりマークは繰り返しです, 切断中のツールまたはワークの振動によって引き起こされる不規則な表面パターン. それらは通常、波紋または波として表示されます. - 機械加工でおしゃべりを引き起こすもの?
おしゃべりは共鳴によって引き起こされます, 不安定な切断条件, 不十分な作業, 長いツールオーバーハング, または摩耗したツール. - 機械加工でおしゃべりを識別する方法?
通常、ワークピース表面に大きなきしむ音と可視波状パターンによって識別されます. 熟練した機械工は、しばしば音だけでそれを認識します. - 部品からおしゃべりマークを削除する方法?
安定したセットアップで再マシングを行うことでそれらを削除できます, 表面を研磨します, または、振動を減らすために切断パラメーターを変更します. - おしゃべりを完全に排除できます?
ある場合には, 軽微な振動は避けられません. しかし, 適切なセットアップと機械加工戦略を備えています, かなりのおしゃべりを完全に最小化または排除することができます.
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