La vibración en el mecanizado: Causas y métodos para reducirlo

La vibración es un problema molesto en el mecanizado, pero conocer su mecánica puede ayudar a abordar las causas y reducirla. La selección de la herramienta, la inestabilidad de la pieza y las condiciones de corte pueden provocar vibraciones.

Por eso, aprender a gestionar el Chatter en el mecanizado nos permite manejarlo de forma proactiva. Con soluciones a medida y ejemplos reales, los fabricantes pueden mejorar sus procesos de mecanizado y obtener mejores resultados.

¿Qué es la vibración en el mecanizado?

En parloteo La definición se refiere a "vibraciones y ruido, que provocan un mal acabado superficial, una menor vida útil de la herramienta y un mayor desgaste de la máquina". El chatter en el mecanizado suele denominarse "corte sensible" o "resonancia". Cuando se produce, las máquinas emiten un sonido ululante y agudo, y las tiras de viruta que genera la herramienta son gruesas e inestables.

La interacción dinámica entre la herramienta de corte y la pieza crea fuerzas variables que provocan vibraciones. El arranque desigual de material, la selección inadecuada de la velocidad del husillo o del avance, la rigidez inadecuada de la herramienta y los materiales de la pieza propensos a las vibraciones son las principales fuentes de estas vibraciones.

Comprender el mecanismo de la charla

Durante el mecanizado CNC, puede experimentar dos tipos de vibraciones de mecanizado. Algunos de ellos son los siguientes:

Charla sobre herramientas

La vibración es un problema común cuando se utiliza Fresado CNC fresas para el corte. Una vez que han empezado a recortar, añaden rasgos distintivos a medida que la vibración se transmite a la pieza. Como resultado, aumenta la fricción entre la herramienta y la pieza, y el castañeteo se hace más fuerte.

Cascabeleo de la pieza

En ocasiones pueden producirse desviaciones y vibraciones si la pieza se coloca incorrectamente en la mesa de trabajo de la fresadora. Así, a medida que la delgada pared de la pieza se desplaza hacia la herramienta Chatter in Machining, puede empezar a temblar.

Hay que tener en cuenta que algunas vibraciones son difíciles de evitar. Si la vibración durante el fresado es superior a 100µmLa superficie de la pieza puede rayarse. Si la calidad es importante para usted, debería estudiar cómo reducir la vibración de la herramienta.

¿Cuáles son las causas y consecuencias de la vibración en el mecanizado?

En vibraciones en el mecanizado puede ser un verdadero aguafiestas - puede causar cortes desiguales, pobres acabado superficiale incluso daños en la máquina. Para evitar estas vibraciones no deseadas, es importante conocer sus causas y consecuencias.

Geometría de la herramienta

Una geometría incorrecta de la herramienta puede crear vibraciones que provoquen vibraciones. Por ejemplo, al aumentar el ángulo de inclinación y el rastrillo negativo, disminuye el desgaste de la herramienta, lo que aumenta la rugosidad de la superficie.

Configuración de la máquina

Una mala configuración de la máquina, como unos parámetros incorrectos o una sujeción incorrecta de la pieza de trabajo, puede provocar vibraciones que provoquen el chatter de la máquina. Por ejemplo, si coloca la máquina sobre una superficie blanda o alfombrada, también aumentarán las vibraciones.

Condiciones de corte

Las fuerzas excesivas, las velocidades elevadas y los avances inadecuados también pueden contribuir a las vibraciones. Si se producen, la superficie de la pieza se vuelve más rugosa de lo deseado. También provoca marcas de quemaduras o arañazos.

Falta de rigidez

Otro factor es la falta de rigidez en la configuración de la máquina o la pieza. Si es demasiado flexible, puede provocar movimientos excesivos e inestabilidad. Un diseño rígido y un montaje estable pueden ayudar.

Además de estas causas principales, hay otros detalles que también pueden afectar a la vibración. Aspectos como las propiedades del material y la desviación de la fresa también pueden influir.

Formas útiles de reducir la vibración en el mecanizado

En esta sección, conoceremos en profundidad "cómo reducir el parloteo".

Para reducir las vibraciones en el mecanizado, se pueden aplicar algunas técnicas. Estas técnicas tratan de minimizar las vibraciones durante el proceso de mecanizado, para conseguir operaciones más suaves y precisas.

Utilizar un método de sujeción adecuado

Elegir la solución de sujeción del trabajo adecuada y mantenerla Mecanizado CNC Las tolerancias de corte son cruciales para evitar problemas como las vibraciones. Para mantener la calidad de la superficie de los componentes a bajas RPM, utilice un portaherramientas con contacto entre la cara frontal y la cinta para proporcionar una rigidez óptima durante el fresado. Los equipos de sujeción, como mordazas, mesas de vacío o mandriles, deben ejercer una fuerza suficiente para fijar la pieza en su sitio.

Evite sujetar sólo un extremo de una pieza larga y delgada cuando utilice plantillas y dispositivos. Por lo general, los componentes de paredes finas tienen problemas para absorber los impactos, lo que provoca vibraciones. Los materiales de relleno pueden aumentar la rigidez y reducir las vibraciones, por lo que se recomienda utilizar un contrapunto o un bastidor de apoyo robusto al crear este tipo de componentes. Si se da prioridad a los métodos adecuados de sujeción del trabajo, pueden mejorarse los resultados de la vibración en el mecanizado.

Selección de herramientas

Cuando se trata de reducir o eliminar las vibraciones, la selección de la herramienta puede marcar una gran diferencia. Es cierto que algunas herramientas de corte producen más vibraciones que otras. Por ello, es importante tener en cuenta algunos factores a la hora de elegir las herramientas:

• Considerar el recubrimiento de las herramientas de corte: Cuando se trata de rendimiento y producción de vibraciones, el recubrimiento de una herramienta de corte puede marcar una gran diferencia. Las herramientas con los recubrimientos adecuados duran más, vibran menos y producen menos vibraciones durante el mecanizado. Por ejemplo, los recubrimientos DLC.
• Evaluar la relación de aspecto de la herramienta: Es más probable que se produzcan vibraciones con herramientas largas o finas porque son más susceptibles a la flexión y las vibraciones. Elija herramientas más cortas y de mayor diámetro si necesita realizar cortes precisos. Esto refuerza la herramienta y reduce la posibilidad de que se produzcan vibraciones.
• Atención a la geometría correcta: La estabilidad y las propiedades de vibración de una herramienta pueden verse afectadas por la geometría de su sustrato, como el diseño de las estrías para la parte superior de la herramienta. Máquinas CNC y la disposición de los filos. Las vibraciones o vibraciones pueden reducirse utilizando una herramienta de corte con la geometría de sustrato adecuada.
• Mantenga las cuchillas afiladas: Asegúrese de que las cuchillas están afiladas y en buen estado; esto reducirá la cantidad de fuerza necesaria al cortar con fresadoras CNC. El mantenimiento de la herramienta de corte mediante el afilado o la sustitución de las cuchillas desafiladas es fundamental para obtener el máximo rendimiento y reducir al mínimo las vibraciones.

Desarrollar una estrategia óptima de maquinaria

En el fresado tradicional, la cantidad de contacto de la fresa con la pieza varía. Las vibraciones pueden reducirse manteniendo la fresa bajo una carga constante mientras recorre la trayectoria de la herramienta. En lugar de aumentar la profundidad de corte, puede intentar modificar la trayectoria de la herramienta para mantener el contacto constante.

Además, también hay que pensar en la configuración del husillo. Por ejemplo, si el chatter resonante es la causa de las vibraciones en el proceso de Chatter in Machining, cambiar a un diseño de husillo diferente puede ayudar. Pequeños cambios en las RPM de la máquina, como aumentarlas o disminuirlas en sobre 5%puede ayudar a reducir las vibraciones de resonancia.

Algunos Software CAM dispone de herramientas que le permiten cambiar el velocidad del cabezal de forma coherente. Esto le da más opciones para tratar los problemas relacionados con las vibraciones. Por ejemplo, puede utilizar un proceso de mecanizado vertical en el que un centro de mecanizado vertical (CMV) implican. En ella, el husillo se coloca verticalmente al portaherramientas y corta la parte superior de la pieza.

Puesta a punto y mantenimiento de máquinas

Es importante configurar su Dispositivos CNC sobre un suelo de hormigón plano, liso y uniforme. El traqueteo de la máquina puede producirse con mayor o menor frecuencia dependiendo de cómo estén dispuestas y colocadas las piezas de la máquina. No coloque la máquina sobre superficies blandas o que reboten, ya que pueden empeorar los movimientos.

Piense en utilizar anclajes para evitar que la máquina se mueva por el suelo. Esto ayuda a evitar que se mueva o se sacuda demasiado, lo que puede hacer que castañetee. Además, fije las patas de la máquina para asegurarse de que estén firmes y niveladas. Esto reducirá aún más la posibilidad de vibraciones durante el mecanizado.

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Pueden surgir pequeños problemas durante Parloteo en el mecanizado operaciones, como las vibraciones, que pueden tener un efecto negativo en el producto final. Cuando esto ocurre, necesita la ayuda de un experto en mecanizado CNC.

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Conclusión

No hay nada peor que las vibraciones en el mecanizado: pueden provocar cortes desiguales, acabados superficiales deficientes e incluso daños en la máquina. Es fundamental conocer las causas de esta vibración no deseada para evitarla. Hay varias causas que contribuyen a las vibraciones, desde la configuración de la máquina hasta su mantenimiento.

Preguntas frecuentes

¿Cómo afecta el chatter a los resultados del mecanizado?

Las vibraciones en el mecanizado pueden provocar un acabado superficial deficiente, imprecisiones dimensionales y acortar la vida útil de la herramienta. También puede aumentar el desgaste de la máquina herramienta, lo que se traduce en una reducción de la productividad y un aumento de los costes de mantenimiento.

¿Existen técnicas avanzadas para controlar el chatter en el mecanizado?

Sí, existen técnicas avanzadas como los sistemas de control activo de las vibraciones para supervisar y controlar activamente las vibraciones durante los procesos de mecanizado. Estos sistemas utilizan sensores y actuadores para detectar y contrarrestar las vibraciones en tiempo real, lo que mejora la estabilidad y la productividad del mecanizado.

¿Qué papel desempeña la rigidez de la máquina en la vibración?

La rigidez de la máquina se refiere a la rigidez y estabilidad de la configuración de mecanizado. Una rigidez insuficiente puede amplificar las vibraciones al permitir un movimiento excesivo de la herramienta o la pieza.