Rütteln bei der Bearbeitung: Ursachen und Methoden zu ihrer Verringerung

Rattern ist ein lästiges Problem bei der Zerspanung, aber die Kenntnis seiner Mechanik kann helfen, die Ursachen zu bekämpfen und es zu reduzieren. Die Werkzeugauswahl, die Instabilität des Werkstücks und die Zerspanungsbedingungen können Rattererscheinungen verursachen.

Wenn wir also lernen, wie man Chatter in der Bearbeitung handhabt, können wir proaktiv damit umgehen. Mit maßgeschneiderten Lösungen und Beispielen aus der Praxis können Hersteller ihre Bearbeitungsprozesse verbessern und bessere Ergebnisse erzielen.

Was ist Raten bei der Bearbeitung?

Die klappernde Die Definition bezieht sich auf "Vibrationen und Geräusche, die zu schlechter Oberflächengüte, geringerer Werkzeugstandzeit und erhöhtem Maschinenverschleiß führen". Ratterer in der Zerspanung werden gewöhnlich als "empfindliches Schneiden" oder "Resonanz" bezeichnet. Wenn sie auftreten, erzeugen die Maschinen ein hohes, heulendes Geräusch, und die vom Werkzeug erzeugten Spanstreifen sind dick und instabil.

Die dynamische Wechselwirkung zwischen dem Schneidwerkzeug und dem Werkstück erzeugt unterschiedliche Kräfte, die zu Vibrationen führen. Ungleichmäßiger Materialabtrag, falsche Wahl der Spindeldrehzahl oder des Vorschubs, unzureichende Werkzeugsteifigkeit und ratteranfällige Werkstoffe sind die Hauptursachen für diese Vibrationen.

Den Mechanismus von Chatter verstehen

Bei der CNC-Bearbeitung können Sie zwei Arten von Bearbeitungsrattern feststellen. Einige von ihnen sind wie folgt:

Werkzeug-Rattern

Vibrationen sind ein häufiges Problem beim Einsatz von CNC-Fräsen Fräser zum Schneiden. Sobald sie mit dem Schneiden begonnen haben, fügen sie deutliche Merkmale hinzu, da die Vibrationen auf das Werkstück übertragen werden. Dadurch erhöht sich die Reibung zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück, und das Rattern wird lauter.

Rütteln am Werkstück

Versatz und Vibrationen können gelegentlich auftreten, wenn das Werkstück falsch auf dem Arbeitstisch der Fräsmaschine platziert ist. Wenn sich die dünne Wand des Werkstücks auf das Ratterwerkzeug zubewegt, kann es anfangen zu zittern.

Sie sollten bedenken, dass ein gewisses Rattern schwer zu vermeiden ist. Wenn die Vibration beim Fräsen größer als 100µmWenn das Werkzeug rattert, kann die Oberfläche des Werkstücks zerkratzt werden. Wenn Sie Wert auf Qualität legen, sollten Sie sich überlegen, wie Sie das Rattern der Werkzeuge reduzieren können.

Welche Ursachen und Folgen hat das Rütteln bei der Bearbeitung?

Die Rattern bei der Bearbeitung kann ein echter Spielverderber sein - es kann zu ungleichmäßigen Schnitten, schlechten Oberflächengüteund sogar Schäden an der Maschine. Um diese unerwünschten Vibrationen zu vermeiden, ist es wichtig, ihre Ursachen und Folgen zu kennen.

Werkzeug-Geometrie

Eine falsche Werkzeuggeometrie kann Vibrationen erzeugen, die zu Ratterern führen. Wenn beispielsweise der Neigungswinkel und der negative Spanwinkel zunehmen, verringert sich der Werkzeugverschleiß, was die Oberflächenrauheit erhöht.

Einrichten der Maschine

Eine schlechte Einrichtung der Maschine, wie z. B. falsche Parameter oder eine falsche Werkstückspannung, kann Vibrationen verursachen, die zu Maschinenrattern führen. Wenn Sie Ihre Chatter in Machining zum Beispiel auf eine weiche oder teppichartige Oberfläche stellen, erhöht dies ebenfalls die Vibrationen.

Schnittbedingungen

Übermäßige Kräfte, hohe Geschwindigkeiten und ungeeignete Vorschübe können ebenfalls zu Ratterern beitragen. In diesem Fall wird die Oberfläche des Werkstücks rauer als gewünscht. Es verursacht auch Brandspuren oder Kratzer.

Fehlende Starrheit

Ein weiterer Faktor ist die mangelnde Steifigkeit der Maschine oder der Werkstückeinrichtung. Wenn sie zu flexibel ist, kann sie zu übermäßigen Bewegungen und Instabilität führen. Eine starre Konstruktion und eine stabile Befestigung können Abhilfe schaffen.

Neben diesen Hauptursachen können sich auch andere Details auf Ratterer auswirken. Dinge wie Materialeigenschaften und Rundlauf des Fräsers können ebenfalls einen Einfluss haben.

Nützliche Wege zur Verringerung von Rütteln bei der Bearbeitung

In diesem Abschnitt erfahren Sie alles über "wie man das Geplapper reduziert".

Um das Rütteln bei der Bearbeitung zu reduzieren, können einige Techniken angewendet werden. Diese Techniken versuchen, die Vibrationen während des Bearbeitungsprozesses zu minimieren, um eine reibungslosere und präzisere Bearbeitung zu ermöglichen.

Verwendung einer geeigneten Methode zum Halten der Arbeit

Auswahl der richtigen Lösung zum Halten der Arbeit und Wartung CNC-Bearbeitung Toleranzen sind entscheidend für die Vermeidung von Problemen wie Rattererscheinungen. Um die Qualität der Bauteiloberfläche bei niedrigen Drehzahlen zu erhalten, sollten Sie einen Werkzeughalter mit Stirnflächen- und Bandkontakt verwenden, um eine optimale Steifigkeit beim Fräsen zu gewährleisten. Spannvorrichtungen, wie Schraubstöcke, Vakuumtische oder Spannfutter, müssen eine ausreichende Kraft ausüben, um das Werkstück zu fixieren.

Vermeiden Sie es, nur ein Ende eines langen, dünnen Werkstücks einzuspannen, wenn Sie Vorrichtungen verwenden. Im Allgemeinen haben dünnwandige Bauteile Schwierigkeiten, Stöße zu absorbieren, was zu Ratterbewegungen führt. Füllmaterialien können die Steifigkeit erhöhen und Rattererscheinungen verringern, daher ist es ratsam, bei der Herstellung solcher Bauteile einen Reitstock oder einen stabilen Lünettenrahmen zu verwenden. Wenn die richtige Art der Werkstückspannung im Vordergrund steht, können die Ergebnisse der Zerspanung verbessert werden.

Auswahl der Werkzeuge

Wenn es darum geht, Rattergeräusche zu verringern oder zu beseitigen, kann die Wahl des Werkzeugs einen großen Unterschied machen. Es stimmt, dass einige Schneidwerkzeuge mehr Vibrationen erzeugen als andere. Daher ist es wichtig, bei der Auswahl der Werkzeuge einige Faktoren zu berücksichtigen:

• Beschichtung von Schneidwerkzeugen berücksichtigen: Wenn es um Leistung und Vibrationserzeugung geht, kann die Beschichtung eines Schneidwerkzeugs einen großen Unterschied ausmachen. Werkzeuge mit den richtigen Beschichtungen halten länger, vibrieren weniger und erzeugen bei der Bearbeitung weniger Vibrationen. Zum Beispiel DLC-Beschichtungen.
• Bewerten Sie das Seitenverhältnis des Werkzeugs: Bei langen oder dünnen Werkzeugen ist die Wahrscheinlichkeit größer, dass sie rasseln, da sie anfälliger für Durchbiegung und Vibrationen sind. Wählen Sie kürzere Werkzeuge mit einem größeren Durchmesser, wenn Sie präzise Schnitte machen müssen. Dadurch wird das Werkzeug gestärkt und die Gefahr von Ratterern verringert.
• Achten Sie auf die richtige Geometrie: Die Stabilität und die Schwingungseigenschaften eines Werkzeugs können durch die Geometrie des Substrats beeinflusst werden, z. B. durch die Nutenform für die obere CNC-Maschinen und Kantenanordnung. Vibrationen oder Rattern können durch die Verwendung eines Schneidwerkzeugs mit der richtigen Substratgeometrie reduziert werden.
• Klingen scharf halten: Vergewissern Sie sich, dass die Klingen scharf und in gutem Zustand sind; dadurch wird der Kraftaufwand beim Schneiden mit CNC-Fräsmaschinen verringert. Die Wartung des Schneidwerkzeugs durch Schärfen oder Auswechseln stumpfer Klingen ist entscheidend für Spitzenleistung und minimales Rattern.

Entwickeln Sie eine optimale Maschinenstrategie

Beim herkömmlichen Fräsen ist der Kontakt des Fräsers mit dem Werkstück unterschiedlich stark. Vibrationen können reduziert werden, indem der Fräser auf seinem Weg entlang der Werkzeugbahn einer konstanten Belastung ausgesetzt wird. Anstatt die Schnitttiefe zu erhöhen, könnten Sie versuchen, die Werkzeugbahn zu ändern, um den Eingriff konstant zu halten.

Darüber hinaus müssen Sie auch über die Spindelkonfiguration nachdenken. Wenn z. B. Resonanzrattern die Ursache für Vibrationen im Bearbeitungsprozess ist, kann ein Wechsel zu einer anderen Spindelkonstruktion helfen. Kleine Änderungen der Maschinendrehzahl, wie das Erhöhen oder Verringern der Drehzahl um über 5%kann dazu beitragen, Resonanzschwingungen zu verringern.

Einige CAM-Software hat Werkzeuge, mit denen Sie die Spindeldrehzahl in einer konsistenten Weise. Dies gibt Ihnen mehr Möglichkeiten, mit ratterbedingten Problemen umzugehen. Sie können zum Beispiel einen vertikalen Bearbeitungsprozess verwenden, bei dem ein vertikales Bearbeitungszentrum (VMC) einbeziehen. Dabei wird die Spindel senkrecht zum Werkzeughalter gestellt und schneidet die Oberseite des Werkstücks.

Einrichtung und Wartung von Maschinen

Es ist wichtig, dass Sie Ihre CNC-Vorrichtungen auf einem ebenen, glatten und gleichmäßigen Betonboden. Je nachdem, wie die Teile der Maschine angeordnet sind, kann das Rütteln der Maschine mehr oder weniger häufig auftreten. Stellen Sie die Maschine nicht auf weiche oder federnde Oberflächen, die die Bewegungen verschlimmern können.

Erwägen Sie die Verwendung von Ankern, um zu verhindern, dass sich die Maschine auf dem Boden bewegt. Dadurch wird verhindert, dass sich das Gerät zu sehr bewegt oder wackelt, was zu einem Klappern führen kann. Befestigen Sie auch die Füße der Maschine, um sicherzustellen, dass sie fest und eben stehen. Dadurch wird die Gefahr von Rütteln während der Bearbeitung weiter verringert.

Bearbeitende Dienstleistungen bei XinCheng

Verschiedene kleine Probleme können auftreten, wenn Rattern bei der Bearbeitung Die Folge sind Rattererscheinungen, die sich negativ auf das Endprodukt auswirken können. Wenn das passiert, brauchen Sie einen Experten für CNC-Bearbeitung, der Sie unterstützt.

Als professionelle CNC-Maschinenwerkstatt, Xc-Bearbeitung ist bestrebt, außergewöhnliche CNC-Bearbeitungsdienstleistungen anzubieten. Unsere fortschrittliche Technologie und unser erfahrenes Team ermöglichen es uns, Projekte jeglicher Komplexität mit Präzision und Liebe zum Detail zu bearbeiten.

Wir können Ihnen qualitativ hochwertige, nach Ihren Anforderungen gefertigte Komponenten liefern, egal ob Sie eine Fräs-, Dreh- oder Mehrachsenbearbeitung benötigen.

Schlussfolgerung

Es gibt nichts Schlimmeres als Rattergeräusche bei der Bearbeitung - sie können ungleichmäßige Schnitte, schlechte Oberflächengüten und sogar Maschinenschäden verursachen. Es ist wichtig, die Ursachen dieser unerwünschten Vibrationen zu verstehen, um sie zu verhindern. Es gibt verschiedene Ursachen für Ratterer, die von der Maschineneinrichtung bis zur Maschinenwartung reichen.

FAQs

Wie wirken sich Rattererscheinungen auf die Bearbeitungsergebnisse aus?

Das Rattern bei der Bearbeitung kann zu schlechter Oberflächengüte, Maßungenauigkeiten und verkürzter Werkzeugstandzeit führen. Außerdem kann es den Verschleiß an der Werkzeugmaschine erhöhen, was zu einer geringeren Produktivität und höheren Wartungskosten führt.

Gibt es fortschrittliche Techniken zur Kontrolle von Ratterern bei der Bearbeitung?

Ja, es gibt fortschrittliche Techniken wie z. B. aktive Ratterkontrollsysteme, mit denen Rattererscheinungen während des Bearbeitungsprozesses aktiv überwacht und kontrolliert werden können. Diese Systeme nutzen Sensoren und Aktoren, um Rattererscheinungen in Echtzeit zu erkennen und ihnen entgegenzuwirken, was zu einer verbesserten Bearbeitungsstabilität und Produktivität führt.

Welche Rolle spielt die Steifigkeit der Maschine beim Rattern?

Die Maschinensteifigkeit bezieht sich auf die Steifigkeit und Stabilität der Bearbeitungseinrichtung. Eine unzureichende Steifigkeit kann Ratterer verstärken, indem sie übermäßige Werkzeug- oder Werkstückbewegungen zulässt.