Analyse, cause et solution des vibrations des outils d'usinage CNC

Analyse mécanique de l'usinage CNC :

Lors de l' usinage de pièces par commande numérique (CNC) , une force radiale apparaît. Sous l'effet de cette force, le corps de l'outil se déforme, générant un défaut dans le sens de la force et un déplacement. La profondeur de coupe diminue alors, la force et le déplacement s'amenuisent, et l'outil se déplace dans le sens opposé à la force. Ainsi, la profondeur de coupe augmente progressivement, et l'outil se déplace à nouveau dans le sens de la force, créant une oscillation après plusieurs répétitions.

En un mot : l'outil dit vibrant signifie que la force de coupe changeante dans le Processus d'usinage CNC agit sur l'outil et la pièce, provoquant ainsi une vibration de l'outil.

Il existe trois causes liées au claquement du couteau :

1. La résistance du corps de coupe lui-même

La résistance du corps du couteau lui-même : plus le corps du couteau est épais et court, plus la résistance est grande, donc le raccourcissement et l'épaississement du corps du couteau peuvent résoudre le problème. S'il y a une exigence concernant la longueur de traitement, vous devez également prêter attention aux problèmes suivants : la longueur d'extension de la tige de couteau en acier doit être contrôlée à moins de 3 fois le diamètre, et la longueur de la tige de couteau en métal lourd doit être contrôlée à moins de 5 fois le diamètre. Si elle est plus longue, vous pouvez utiliser l'arbre d'amortisseur.

2. La taille de la force de coupe

Force de coupe : plus la force de coupe est faible, plus les vibrations sont faibles. Le problème des vibrations de l'outil peut être résolu en utilisant un angle de coupe plus grand, une largeur de tranchant plus petite, une réduction de l'avance et une réduction de la force de coupe.

3. Résistance des pièces usinées CNC

Un autre facteur qui affecte les vibrations est la fréquence de vibration. La fréquence de vibration est la même que celle des pièces ou des outils ou des machines-outils pendant le processus de coupe, et une résonance se produit alors.

Comment traiter le problème du couteau vibrant du point de vue de la fréquence de vibration ?

La machine-outil est à cette fréquence et l'outil est à une autre fréquence. Le problème de la fréquence de vibration du tournage CNC est essentiellement causé par la machine-outil et la pièce à usiner, et il n'y a pas de bonne façon de le résoudre. La lame de la fraise a de nombreuses dents et l'outil lui-même génère une fréquence, donc si la fraise vibre, vous pouvez essayer de la remplacer par une fraise inégale, et l'effet sera bien meilleur.

Il y a des vibrations dans l'usinage CNC, même si elles sont petites, elles auront un impact important sur la qualité du produit et la durée de vie de l'outil. La manipulation de fraises vibrantes dans l'usinage CNC est fastidieuse et implique de nombreux aspects, tels que les outils, la machine, Serrage de pièces CNC, programmation, etc. Quelle est la solution spécifique ?

Le moyen le plus simple est : d'ajuster les paramètres d'usinage CNC.

Lors de l'usinage de pièces CNC , si des marques de vibration apparaissent, le premier réflexe est souvent de modifier les paramètres de coupe, par exemple en réduisant la vitesse d'avance. Cet article explique principalement comment gérer le problème des vibrations en fraisage CNC du point de vue de l'outil. Lors du choix d'un outil, il est essentiel d'éliminer les éléments susceptibles de générer des oscillations ; ce point est plus important que la simple gestion des oscillations en usinage CNC.

1. Si vous avez le choix entre un porte-outil épais, optez pour le plus épais possible. De même, si vous pouvez le raccourcir au maximum, faites-le. En effet, plus l'outil est épais et court, plus il est résistant. Ceci présente l'avantage non seulement de réduire les vibrations lors du fraisage CNC, mais aussi d'améliorer significativement la durée de vie de l'outil et la puissance d'usinage.

2. Angle d'attaque : l'angle d'attaque détermine la direction de la force de l'outil. Plus l'angle d'attaque est grand, plus la force axiale est faible et plus la force radiale est importante.

3. Nombre de dents : le nombre de dents affecte directement la force de coupe. Plus l'outil comporte de dents, plus la force de coupe est importante.

Afin d'améliorer l'efficacité de l'usinage CNC, il convient de choisir autant que possible des fraises à dents multiples, avec plus de dents et une avance plus importante. Cependant, dans des conditions instables, telles que le manque de rigidité des pièces CNC, etc., afin de réduire la force de coupe, essayez de choisir un outil à dents grossières.

Ce qui précède constitue l'analyse, les causes et les solutions de l'outil vibrant dans l'usinage CNC, et j'espère que cela vous sera utile.