Memahami Chatter Dalam Pemesinan Dan Bagaimana Untuk Mengelakkan Atau Mengurangkannya?

Mengalami kesukaran dalam operasi pemesinan boleh menjadi masalah besar, menyebabkan masa dan kos tambahan kepada pengeluar. 

Ingin tahu cara untuk mencegah masalah ini? 

Sudah tiba masanya untuk memahami tentang chatter dalam pemesinan dan mencari cara yang berkesan untuk mengurangkan atau mengelakkannya.

Dalam panduan ini, kami membincangkan punca-punca gegaran dalam pemesinan dan mengesyorkan strategi untuk mengelakkan atau mengurangkannya. Kami juga membincangkan amalan terbaik untuk persediaan dan operasi yang perlu dipatuhi bagi mengurangkan risiko gegaran semasa sebarang operasi pemesinan. 

Dengan maklumat ini, anda akan lebih bersedia untuk mengoptimumkan persediaan mesin anda dan memastikan masa kitaran yang pantas dan alat ganti berkualiti tinggi dengan setiap operasi.

Apakah Chatter dalam Pemesinan?

Gegaran dalam pemesinan ialah sejenis getaran atau ayunan yang biasanya berlaku dalam operasi penggilingan, penggerudian atau pengisaran. Jurumesin biasanya merujuk kepada gegaran sebagai "pemotongan sensitif" atau "resonans". Apabila ia berlaku, mesin menghasilkan bunyi ratapan bernada tinggi dan jalur cip yang dihasilkan daripada alat itu tebal dan tidak stabil. 

Gegaran boleh mengakibatkan kemasan permukaan yang buruk, kedalaman pemotongan yang tidak sekata, malah perkakas yang terkoyak. Dalam kes yang teruk, ia boleh menyebabkan kegagalan mesin itu sendiri yang teruk.

Gegaran disebabkan oleh ketidakseimbangan antara daya pemotongan yang menolak benda kerja dan momen yang dihasilkan oleh daya pemotongan yang diukur pada jarak yang sama. 

Tenaga yang terhasil daripada ketidakseimbangan ini menduplikasi dirinya secara berkala menyebabkan gelombang resonans yang bergetar di antara dua titik inersia tersebut, mengakibatkan ayunan harmonik paksa yang dikenali sebagai sembang.

Kelajuan dan keamatan getaran ini bergantung kepada banyak faktor, seperti jenis bahan yang dimesin, kadar suapan kelajuan, tahap kekakuan mesin dan pematuhan alat pemotong yang digunakan untuk operasi pembuatan.

Adalah penting bagi ahli mesin untuk memahami cara mengenal pasti punca-punca yang berpotensi untuk perbualan dan cara mengurangkannya sebelum kegagalan bencana boleh berlaku.

Berikut adalah beberapa penyelesaian biasa yang sering digunakan untuk mengurangkan atau menghapuskan bunyi gemerincing dalam penggilingan dan penggerudian:

• Melaraskan RPM gelendong
• Mengoptimumkan parameter operasi
• Gunakan persediaan yang lebih kukuh dengan perkakas yang lebih kukuh, seperti gelendong yang lebih kuat pada bingkai tegar
• Meningkatkan kedalaman beban potongan atau cip
• Mengimbangi alat pemotong sebelum pemasangan
• Melincirkan semua bahagian bergerak yang sesuai untuk bahan yang dimesin

Jenis-jenis Chatter Dalam Pemesinan

Dalam pemesinan CNC, terdapat dua bentuk bunyi gemerincing yang boleh anda alami. Antaranya adalah seperti berikut:

Alat Sembang

Biasanya, getaran berlaku semasa operasi pemotongan menggunakan pemotong CNC. Ia mula memangkas, dan apabila getaran dipindahkan ke bahan kerja, ia menambah ciri-ciri yang berbeza. Oleh kerana itu, instrumen dan bahan kerja mula tergelincir antara satu sama lain, yang menjadikan bunyi gegaran lebih kuat.

Gegaran Bahan Kerja

Jika anda meletakkan benda kerja di atas meja kerja mesin pengisar dengan cara yang salah, ia kadangkala boleh menyebabkan ofset dan getaran. Akibatnya, dinding nipis benda kerja mungkin mula bergegar apabila ia bergerak ke alat pemotong.

Penting untuk diingat bahawa sesetengah bunyi gemerincing selalunya sukar dielakkan. Permukaan benda kerja anda boleh tercalar jika getaran semasa mengisar melebihi 100µm. Walau bagaimanapun, jika anda mengambil berat tentang kualiti output anda, anda mungkin perlu memikirkan untuk melakukan sesuatu mengenai bunyi gemerincing antara alat dan benda kerja. 

Di bawah, kami akan membincangkan beberapa strategi untuk mengurangkan perbualan.

Punca-punca Gegaran dalam Pemesinan

Gegaran dalam pemesinan adalah sejenis getaran yang berlaku semasa operasi pemotongan logam, mengakibatkan kemasan permukaan yang buruk dan jangka hayat alat yang berkurangan. Walaupun gegaran sukar dikesan kerana ia tidak dapat diramalkan dan tempohnya sangat singkat, teknik analisis dan pencegahan yang betul dapat membantu mengurangkan atau menghapuskannya.

Gegaran biasanya disebabkan oleh ketidakstabilan dalam proses pemotongan. Ini boleh timbul daripada pelbagai faktor, termasuk haus alat atau pesongan daripada kadar suapan atau daya pemotongan yang tinggi, mata pemotong atau bentuk gigi yang tidak seimbang disebabkan oleh sudut pengisaran yang tidak betul atau panjang seruling yang tidak sama, aliran penyejuk yang tidak mencukupi, teknik pengapit bahan kerja yang salah, ketegaran mesin yang tidak mencukupi dan keadaan pengisaran bahan yang tidak simetri. 

Gegaran alat boleh dipengaruhi selanjutnya oleh sudut sapu, jejari muncung dan sudut kelegaan, serta komposisi bahan bahan kerja. Haus alat juga boleh menjadi faktor penyumbang kepada gegaran dan tidak boleh diabaikan terlalu lama kerana ia melanggar keadaan operasi pemesinan yang stabil. 

Jika keadaan pemesinan kekal tidak berubah untuk masa yang lama selepas penggunaan pertama alat baharu, maka bunyi gemeretuk mungkin berlaku disebabkan oleh haus berlebihan pada permukaan alat yang kini mempunyai mata pemotong atau bentuk gigi yang tidak seimbang berbanding sebelum penggunaan awal. 

Oleh itu, adalah penting untuk memeriksa alat secara berkala semasa ia digunakan dan menyemaknya terhadap toleransi yang diterima seperti yang digariskan dalam pelbagai arahan piawaian pemesinan, seperti garis panduan kod bentuk penetapan alat ISO 13399 Tahap 1A. 

Penyelenggaraan perkakas dengan betul adalah penting untuk mengelakkan petunjuk palsu yang disebabkan oleh perubahan geometri dari semasa ke semasa pada mata pemotong yang boleh menyebabkan getaran berlebihan semasa operasi pemesinan, yang boleh mengakibatkan gegaran berlaku dengan setiap potongan yang dibuat pada bahan bahan kerja yang sedang diproses.

Kesan Chatter pada Pemesinan

Gemeretak merupakan kejadian yang tidak diingini dan kadangkala berbahaya dalam pemesinan yang boleh mengakibatkan kemasan permukaan yang kurang baik, penolakan bahan kerja, kerosakan alat dan peningkatan bunyi mesin. Jadi, apakah sebenarnya gemeretak, apakah puncanya dan apakah yang boleh dilakukan untuk menghapuskannya?

Gegaran ialah ayunan alat pemotong merentasi permukaan bahan yang terhasil daripada pelbagai kawasan masalah dalam proses pemesinan. Ia berlaku kerana sifat dinamik daya pemotongan yang bertindak pada mata alat, yang terhasil daripada interaksi berkala antara keadaan mesin dan geometri bahan kerja.

Kesan biasa perbualan termasuk:

• Ketidaksejajaran antara alat pemotong dan benda kerja.
• Imbangan gelendong yang lemah atau gangguan pada kelajuan putarannya disebabkan oleh faktor luaran seperti arus udara.
• Kecacatan dalam geometri alat, seperti sudut sapuan atipikal atau keseragaman, juga boleh menyebabkan getaran atau pesongan alat di bawah daya pemotongan yang tinggi.

Terdapat beberapa cara untuk mengurangkan bunyi gemerincing semasa operasi pemesinan, yang akan dibincangkan di bawah.

Strategi untuk Mengelakkan atau Mengurangkan Gegaran dalam Pemesinan

Gegaran merupakan masalah biasa dan berpotensi merosakkan yang boleh memberi kesan kepada proses pemesinan. Lazimnya disebabkan oleh alat pemotong yang tidak seimbang, gegaran menghasilkan getaran yang tidak diingini pada bahan kerja dan alat pemotong semasa pemotongan. Apabila gegaran berlaku, jangka hayat alat dan kualiti bahagian boleh terjejas secara negatif.

Untuk mengurangkan atau menghapuskan perbualan, beberapa strategi boleh digunakan, seperti:

1. Melaraskan kelajuan: Dengan memperlahankan RPM gelendong dan mengurangkan kedalaman potongan boleh membantu mengurangkan bunyi sentakan.
2. Memperlahankan kadar pecutan: Mengurangkan kadar pecutan boleh membantu meminimumkan getaran apabila memulakan kitaran pemesinan dan beralih antara laluan pada paksi yang berbeza.
3. Menggunakan kelajuan pemotongan atau suapan yang berbeza: Dengan menggunakan dua kelajuan atau suapan berbeza pada sisi alat yang bertentangan, gerakan tak segerak terhasil, yang membantu meredam getaran yang dihasilkan oleh sumber lain, seperti motor pemacu atau lenturan rangka mesin.
4. Menggunakan teknik pengimbangan untuk alat itu sendiri, seperti teknik pengimbangan RPM hidung geng: Strategi ini mengurangkan getaran alat dengan mengatasi daya permukaan daripada alat pemotong yang tidak seimbang – terutamanya yang mempunyai berbilang bilah dalam komposisinya.
5. Mempertimbangkan bidang lain yang mungkin menyumbang kepada gegaran, termasuk ketegaran kolet, ciri struktur komponen mesin, penjajaran sudut gelendong yang tidak betul pada paksi XYZ, dsb.: Sama seperti penemuan yang menyumbang kepada sumber hingar mesin dalam industri lain (pembuatan automotif, contohnya), merenungkan semua aspek reka bentuk alat mesin selalunya boleh menghasilkan penyelesaian yang sebelum ini tidak dijangka oleh ahli mesin, pengendali dan jurutera!
6. Periksa penjajaran mesin secara berkala dan pastikan spindle anda seimbang dengan berkesan: Periksa kedua-dua galas gelendong untuk memastikan ia tidak terlalu banyak digunakan atau terdedah kepada kegagalan pramatang disebabkan oleh pelinciran yang rosak atau pengumpulan bahan cemar. 
7. Selain itu, beri perhatian kepada keadaan di luar bengkel anda: Ambil langkah yang sewajarnya untuk mengurangkan getaran yang disebabkan oleh suhu luaran yang keras, keadaan cuaca, dan sebagainya, kerana semuanya ini boleh menyebabkan kestabilan pemotongan yang lemah pada mana-mana mesin pemotong atau mesin penggilingan.

Pemilihan dan Persediaan Alat untuk Mengelakkan atau Mengurangkan Perbualan

Salah satu langkah terpenting dalam menyediakan operasi pemesinan ialah alat pemilihan dan persediaan. Apabila melibatkan pengurangan atau penghapusan bunyi gemerincing, pemilihan dan persediaan alat boleh membuat perbezaan yang besar. Mata pemotong hendaklah tajam, bersih, mempunyai bentuk dan saiz yang betul, dikeraskan dengan betul dan digiling agar sesuai dengan aplikasi. 

Sudut penyapu mestilah positif untuk memastikan aliran serpihan yang baik. Adalah penting untuk memastikan alat ini mempunyai sudut heliks yang betul jika ia digunakan untuk operasi berkelajuan tinggi agar pemindahan serpihan yang berkesan dari antara seruling.

Jika boleh, sistem anti-getaran harus diguna pakai untuk meredam getaran gegaran disebabkan oleh kelajuan/suapan tinggi yang digunakan semasa operasi pemesinan. Pendekatan sedemikian melibatkan penggunaan peredam getaran "pasif" seperti getah molibdenum dan bukannya alat pemotong logam pepejal atau bahan yang lebih berat, yang mudah terdedah kepada frekuensi getaran. 

Pekerja juga mesti diajar tentang teknik pemesinan yang betul yang boleh membantu mengurangkan bunyi gegaran roda/alat sambil memastikan persekitaran kerja yang selamat sepanjang setiap langkah proses.

Adalah juga penting untuk mempertimbangkan dinamik mesin semasa menyediakan operasi, seperti ketegangan mekanikal dan kelonggaran bahagian mesin, ciri pergerakan gelendong, berserta tetapan gib yang menentukan pergerakan untuk penggantian komponen atau pertukaran antara bahagian selepas selesai kitaran pemesinan, yang dipanggil ketepatan kedudukan. 

Untuk mengurangkan getaran dan mengekalkan keseragaman semasa operasi yang melibatkan proses berbilang bahagian untuk tujuan penjanaan model/prototaip yang konsisten.

Secara amnya, mengetatkan skru akan membantu mencegah getaran berlebihan semasa pemesinan. Ini membantu mengawal bunyi gemeretuk; walau bagaimanapun, terlalu banyak daya yang dikenakan boleh menyebabkan lebih banyak mudarat daripada manfaat. Oleh itu, jumlah yang betul mesti diuji/didapati dengan tolok perasa logam seperti yang diperlukan bagi setiap dimensi bahan kerja sebelum menggunakannya terus ke atas gelendong dan struktur katil plastik lain dalam mesin.

Jadi, sebarang bentuk ubah bentuk pada lapisan tidak berlaku, yang menyebabkan masalah semasa memasang pengapit yang sesuai dan melaksanakan tugas berkaitan peranan kerja yang diperlukan, seterusnya menyebabkan kerosakan pada mata alat logam yang mahal dan geometri pemotongan sewajarnya, yang membawa kepada produk akhir yang ditolak dan tidak memuaskan yang dihasilkan secara tidak teratur.

Matlamat utama adalah untuk dapat:

• Cipta bahagian yang sempurna setiap masa dengan masa henti minimum dan kadar sekerap yang lebih rendah. 
• Apabila perlu, soalan-soalan timbul yang perlu dijawab dengan cepat dan mengikut semua piawaian dan tarikh akhir. Selain itu, soalan yang perlu dijawab dengan cepat ialah kepuasan pelanggan.
• Oleh itu, mengekalkan reputasi cemerlang sentiasa dibanggakan, akhirnya menyimpang daripada kebarangkalian kegagalan produk dan menggantikannya semula secara menyeluruh. 
• Selain itu, mengekalkan kepastian penanda aras sebelumnya dengan teliti, kerap dan setia.
• Mendapatkan perlindungan jaminan dengan jaminan
• Penghantaran yang berterusan dengan lazatnya diterima dengan sangat cantik.
• Melaksanakan keperluan yang betul yang dituntut dengan sopan
• Memastikan kisah kejayaan dibina secara berterusan dengan hebat.

Manfaat Mengelakkan atau Mengurangkan Gegaran dalam Pemesinan 

Gegaran, yang kadangkala dirujuk sebagai "getaran," merupakan fenomena yang tidak diingini yang berlaku dalam proses pemesinan seperti penggilingan, penggerudian dan pemutaran. Ia mempunyai banyak kesan negatif pada bahagian yang telah siap, kerana ia boleh menyebabkan masalah kemasan permukaan akibat pesongan alat dan mengakibatkan ketepatan bahagian yang lemah akibat gegaran. Output pengeluaran juga terjejas kerana produktiviti berkurangan apabila gegaran berlaku. Dalam kes yang teruk, komponen mungkin akan terkikis sepenuhnya akibat gegaran.

Terdapat banyak manfaat daripada mengurangkan atau mengelakkan bunyi gemerincing dalam proses pemesinan. Ia membolehkan kemasan permukaan komponen yang lebih licin dan ketepatan bahagian yang lebih baik, menghasilkan kualiti produk yang lebih konsisten dan kepuasan pelanggan yang lebih tinggi.

Di samping itu, ia mengurangkan pesongan alat dan mengurangkan masa kitaran, yang membantu meningkatkan produktiviti dan mengurangkan kos keseluruhan yang berkaitan dengan operasi pemesinan. 

Tambahan pula, kurang haus pada alat dapat menahan kegagalan berkaitan haus, sementara jangka hayat alat yang lebih lama menghasilkan kos penggantian alat yang lebih rendah yang akhirnya dapat mengurangkan masa henti semasa aktiviti penyelenggaraan berkala.

Secara keseluruhan, mengurangkan atau mengelakkan gangguan dalam operasi pemesinan mempunyai kelebihan serta-merta, seperti peningkatan produktiviti dan penjimatan kos. Oleh itu, ia harus menjadi keutamaan bagi pasukan pengeluaran yang berusaha untuk mendapatkan alat ganti berkualiti tinggi yang dihantar pada titik kos yang cekap, yang akhirnya akan membawa kepada kepuasan pelanggan yang lebih tinggi dan peningkatan kecekapan merentasi operasi mereka.

Soalan Lazim (Soalan Lazim) 

Apakah punca-punca bunyi gemerincing dalam pemesinan?

Pelbagai faktor boleh menyumbang kepada bunyi gemerincing dalam pemesinan, termasuk reka bentuk alat, keadaan pemotongan dan ketegaran alat mesin.

Apakah akibat daripada bunyi sentakan dalam pemesinan?

Gegaran yang berlaku semasa pemesinan boleh membawa akibat yang ketara, termasuk pengurangan hayat alat, peningkatan masa kitaran dan pengurangan kualiti komponen.

Bagaimanakah ketegaran alat mesin dapat membantu mencegah sentakan dalam pemesinan?

Gegaran kurang berkemungkinan berlaku pada alat mesin dengan tahap ketegaran yang lebih tinggi kerana ia lebih sesuai untuk menanggung daya pemotongan yang terhasil semasa proses pemesinan.

Bagaimanakah parameter pemotongan dapat membantu mencegah gegaran dalam pemesinan?

Dalam pemesinan, meminimumkan sentakan paling baik dicapai dengan melaraskan parameter pemotongan seperti kadar suapan, kelajuan pemotongan dan kedalaman potongan sehingga optimum.

Apakah beberapa teknik kawalan getaran aktif atau pasif untuk mengurangkan gegaran dalam pemesinan?

Analisis modal dan penggunaan bahan peredam adalah dua contoh pendekatan kawalan getaran aktif dan pasif yang boleh digunakan untuk mengurangkan bunyi sentakan dalam pemesinan. Kedua-dua teknik ini boleh digunakan sama ada secara aktif atau pasif.

Bagaimanakah bunyi sentakan berbeza-beza bergantung pada jenis operasi pemesinan yang dilakukan? (h3)

Oleh kerana kadar pemotongan yang terlibat dalam operasi penggilingan dan pemutaran berkelajuan tinggi adalah jauh lebih tinggi daripada yang terlibat dalam prosedur pemesinan biasa, bunyi gemerincing boleh menjadi aspek yang sangat bermasalah dalam proses ini.

Apakah beberapa amalan terbaik untuk mengelakkan atau mengurangkan gegaran dalam pemesinan? (h3)

Mengubah geometri pemotongan, menggunakan alat mesin dengan tahap ketegaran yang lebih tinggi, mengoptimumkan parameter pemotongan dan menggunakan teknik kawalan getaran aktif atau pasif adalah antara amalan terbaik yang boleh digunakan dalam pemesinan untuk mengelakkan atau mengurangkan bunyi gemerincing.

Kesimpulan

Secara ringkasnya, getaran dalam pemesinan disebabkan oleh pelbagai getaran yang boleh berlaku semasa proses pemotongan dan boleh memberi kesan buruk terhadap produktiviti dan ketepatan. Cara paling berkesan untuk mengurangkan atau mengelakkan getaran adalah dengan mengambil langkah-langkah untuk mencegahnya daripada berlaku.

Ini mungkin termasuk:

• Memilih bahan alat yang tajam dengan sudut menyapu yang rendah;
• Meningkatkan ketegaran alat dengan menggunakan pemegang alat yang lebih tegar dan meningkatkan kelajuan gelendong;
• Memasang pemberat balas, bahan pelembap dan peranti penalaan frekuensi di sepanjang rel alat mesin 
• Menggunakan kaedah kawalan aktif seperti redaman getaran aktif;
• Mengekalkan kestabilan mesin dengan penyelenggaraan dan pelinciran yang betul;
• Mengimbangi berat bahan kerja dengan sokongan atau lekapan tambahan;
• Menggunakan alat dengan pelbagai mata pemotong atau alat hujung lanjutan;
• Manfaatkan ciri Perisian CAM moden yang mengurangkan gangguan yang tidak diingini semasa pemesinan.

Pematuhan kepada kaedah ini akan menghasilkan peningkatan masa produktif hasil daripada pengurangan pemotongan getaran.