Bij CNC-frezen kunnen trillingen worden gegenereerd door beperkingen van het snijgereedschap, de gereedschapshouder, de machine, het werkstuk of de opspanning. Om trillingen te verminderen, zijn er een paar strategieën die u kunt overwegen.
01 Snijgereedschappen
1) Bij vlakfrezen moet rekening worden gehouden met de richting van de snijkrachten:
a) Bij gebruik van een 90 graden frees zijn de snijkrachten voornamelijk geconcentreerd in de radiale richting. Dit kan ervoor zorgen dat de frees gaat wiebelen bij lange uitsteeklengtes; lage axiale krachten zijn echter gunstig bij het frezen van dunne-wandige/trillings-onderdelen
b) Een 45 graden frees kan gelijkmatig verdeelde axiale en radiale krachten genereren
c) Frezen met ronde messen richten het grootste deel van de kracht naar boven langs de spil, vooral bij kleinere snededieptes. Bovendien brengen 10 graden frezen de belangrijkste snijkrachten over naar de spil, waardoor trillingen worden verminderd die worden veroorzaakt door lange uitsteeklengtes van het gereedschap
2) Selecteer de kleinst mogelijke diameter voor de bewerking
3) DC moet 20-50% groter zijn dan ae
4) Selecteer frezen met grove en/of ongelijke vertanding
5) Lichtgewicht frezen zijn voordelig, zoals die met een behuizing van aluminiumlegering
Gebruik voor onstabiele dun- werkstukken met een grote instelhoek=lage axiale snijkrachten; gebruik voor lange uitsteeklengtes van het gereedschap een kleine instelhoek=hoge axiale snijkrachten.
02 Gereedschapshouders
Het Coromant Capto® modulaire gereedschaphoudersysteem maakt de assemblage van gereedschappen van de vereiste lengte mogelijk, terwijl de hoge stabiliteit en minimale slingering behouden blijven.
1) Houd de gereedschapsconstructie zo stijf en kort mogelijk
2) Kies de grootst mogelijke adapterdiameter/-maat
3) Gebruik Coromant Capto®-adapters voor overmaatse frezen en vermijd reducerende adapters
4) Gebruik voor kleine frezen indien mogelijk conische adapters
5) Schakel over naar uitgebreide gereedschappen op vooraf bepaalde locaties bij bewerkingen waarbij de laatste doorgang diep in het onderdeel plaatsvindt. Pas de snijparameters aan voor elke gereedschapslengte
6) Gebruik uitgebalanceerde snijgereedschappen en gereedschapshouders als het spiltoerental hoger is dan 20.000 tpm
Extra grote snijders
Gebruik altijd de kortst mogelijke gereedschapslengte en vergroot de lengte geleidelijk
03 Trilling-gedempte messen
Als de uitsteeklengte groter is dan 4 keer de gereedschapsdiameter, kan de neiging tot freestrillingen groter worden. Silent Tools™-vibratie-gedempte frezen kunnen de productiviteit aanzienlijk verhogen.
04 Snijkanten
Om de snijkrachten te verminderen:
1) Selecteer licht belaste geometrieën met scherpe snijkanten -L en dun gecoate soorten
2) Gebruik wisselplaten met een kleine neusradius en kleine parallelle vlakken
Soms kunnen de trillingsneigingen worden verminderd door meer demping aan het systeem toe te voegen. Gebruik snijkantgeometrieën met negatievere spaanhoeken en licht versleten snijkanten.
05 Snijparameters en programmering van gereedschapspaden
1) Plaats de frees altijd uit-het midden ten opzichte van het freesoppervlak
2) Gebruik voor KAPR 90 graden lange-kantfrezen of vingerfrezen een kleine radiale snedediepte (max. ae=25%×DC) en een grote axiale snedediepte (max. ap=100%×De)
3) Gebruik bij vlakfrezen een kleine snedediepte ap en hoge voeding fz met ronde wisselplaten of frezen met hoge voeding en kleine spoedhoeken
4) Voorkom trillingen in hoeken door grote boogpassages te programmeren, zie binnenhoekfrezen
5) Als de spaandikte te dun wordt, zal de snijkant schrapen in plaats van snijden, waardoor trillingen ontstaan. In dit geval moet de voeding per tand worden verhoogd
06 Werktuigmachine
De toestand van de gereedschapsmachine kan een grote invloed hebben op de neiging tot freestrilling. Overmatige slijtage van de spindellagers of het invoermechanisme zal leiden tot slechte bewerkingsprestaties. Selecteer zorgvuldig de bewerkingsstrategie en de richting van de snijkrachten om de stabiliteit van de bewerkingsmachine volledig te benutten.
Elke spil van een werktuigmachine heeft een onstabiel gebied dat gevoelig is voor trillingen. Het stabiele snijgebied wordt beschreven door het stabiliteitsdiagram en neemt toe met toenemende snelheid. Zelfs een snelheidsverhoging van slechts 50 rpm kan het snijproces van een trillende, onstabiele toestand naar een stabiele toestand veranderen.
07 Werkstuk en opspanning
Houd bij het frezen van dun-wandige/basisonderdelen en/of als het armatuur minder stijf is rekening met het volgende:
1) Het armatuur moet zich dicht bij de machinetafel bevinden
2) Optimaliseer het gereedschapspad en de voedingsrichting richting de positie van de sterkste machine/opspaninrichting om de meest stabiele snijomstandigheden te verkrijgen
3) Vermijd bewerking in de richting waarin het werkstuk niet volledig wordt ondersteund
4) Wanneer de opspanning en/of het werkstuk in een bepaalde richting minder stijf zijn, kan omgekeerd frezen de trillingsneigingen verminderen
Wanneer het opspanmiddel minder stijf is, gebruik dan de aanvoerrichting richting de machinetafel
Houd er rekening mee dat de eerste snede moet worden uitgevoerd op de helft van de diepte van de tweede snede, de tweede snede moet worden uitgevoerd op de helft van de diepte van de derde snede, enzovoort.
