CNC旋削加工における動作面のビビリと振動を除去する方法

私たちは皆、CNC 旋削中にワークピース表面のビビリの問題に遭遇したことがあります。軽度のびびりは再加工を必要とし、重度のびびりは廃棄を意味します。どう扱っても損です。操作面のビビリを解消するにはCNC旋削加工?

CNC旋削加工における動作面のビビリと振動を除去する方法

CNC旋削加工における作動面のびびりをなくすためには、びびりの原因を知る必要があります。

1. 機械のトラブル

工作機械の原因は 2 つ考えられます。

(1) トップカバーでワークをジャッキする場合、ジャッキの突き出し量が長すぎて剛性が不足します。

(2) 機械自体が長期間使用されており、メンテナンスが適切に行われておらず、内部のベアリングやその他の部品の磨耗が激しい。

 

2. ツール

工作機械の原因は4つ考えられます。

(1) 旋削時に刃物台が伸びすぎて剛性が不足する。

(2) 刃が磨耗して切れ味が悪くなります。

(3) 旋削加工時の工作機械パラメータの選択が不合理である。

(4) 刃先の円弧が大きすぎる。

 

3. ワークの問題点

アーティファクトの原因としては 3 つが考えられます。

(1) 旋削ワークの材質が硬すぎるため、旋削に影響を与えます。

(2) 旋削ワークが長すぎ、旋削時のワーク剛性が不足します。

(3) 薄肉ワークの場合、円弧を回転させる際の剛性が不足します。

 

旋回中にブレが発生した場合、どうすれば問題を解決できますか?

1. ワーク

まずはワークに問題がないか確認してください。

(1) 旋削するワークの材質が硬すぎる場合、工程を変更してワークの硬さを下げ、後から別の方法で改善することはできますか。

(2) 回転させるワークが長い場合は、ツールホルダに追従させてワークの安定性を高めてください。

(3) ワークピースが薄肉の場合、外周を回転させるときの剛性を向上させるようにツーリングを設計できます。

 

2. ツーリング

次に、ツールの問題かどうかを確認してみましょう。

(1) 刃物台が長く伸びる場合は、下刃物台の位置が調整できるか確認してください。そうでない場合は、刃物台をより高い鋼と交換してください。必要に応じて防振刃物台を使用してください。

(2)刃が磨耗している場合は刃を交換してください。

(3) 選択した機械パラメータが不当であることが原因の場合は、プログラムを変更し、妥当なパラメータを選択してください。

(4) 工具先端の円弧が大きすぎるため、ブレードを交換する必要があります。

 

3. 工作機械

最後に、工作機械に問題がないか、不適切な刃先を使用していないかを判断します。

(1) 不適切なコマを使用した場合は、性能の良いコマに交換する必要があります。

(2) 工作機械自体を長期間使用し、メンテナンスが適時に行われない場合には、工作機械の保守担当者に連絡して工作機械を修理する必要があります。

 

問題が見つからなかった場合はどうすればよいですか?

上記の点に基づいて問題が見つからない場合、他に何ができるでしょうか?それは工具設定の振動原理の研究に基づいている可能性があります。現在、処理現場に適用される具体的かつ実践的な方法がいくつかあります。

(1) 振動の原因となる部品の使用質量を軽くし、慣性モーメントは小さいほど良い。

(2) 偏心ワークの場合は、それに応じた治具を製作してください。

(3) センターフレーム、作業ケージ等の振動が最も大きい部分は固定またはクランプしてください。

(4) 弾性係数の高いツールホルダを使用したり、特殊な防振力とダイナミックダンパーを組み合わせて衝撃エネルギーを吸収するなど、加工システムの剛性を高めます。

(5) ブレードとワークの回転方向の観点から。

(6) 工具形状や送り角を変更すると、工具先端半径は小さいほど良く、切削抵抗を低減できます。切断方向を垂直に近づけるには、横方向の傾斜角を正にする必要があります。キャスター角はプラスの方が良いですが、切りくず排出性が悪くてもキャスター角をマイナスにしても切削効果はプラスの値を維持できるのが一般的です。