Getaran adalah masalah umum dan menyusahkan selama pemesinan komponen logam CNC. Sebagai pemasok suku cadang logam CNC yang berpengalaman, saya telah menemui dan mengatasi masalah ini berkali-kali. Di blog ini, saya akan membagikan beberapa strategi efektif untuk mengurangi getaran selama pemesinan komponen logam CNC, yang dapat meningkatkan kualitas komponen secara signifikan dan meningkatkan efisiensi proses pemesinan.
Memahami Penyebab Getaran
Sebelum kita mendalami solusinya, penting untuk memahami akar penyebab getaran pada pemesinan komponen logam CNC. Pada dasarnya ada tiga jenis getaran dalam pemesinan: getaran bebas, getaran paksa, dan getaran tereksitasi sendiri.
Getaran bebas biasanya terjadi ketika sistem awalnya terganggu dan kemudian bergetar bebas tanpa ada gaya luar yang bekerja terus menerus. Misalnya, bila alat pemotong tiba-tiba membentur titik keras pada logam, hal itu dapat menyebabkan getaran bebas jangka pendek.
Getaran paksa disebabkan oleh gaya periodik eksternal. Dalam pemesinan CNC, perputaran spindel, pergerakan sistem umpan, dan gaya pemotongan itu sendiri semuanya dapat menghasilkan gaya periodik. Misalnya, alat atau benda kerja yang tidak seimbang pada spindel dapat menimbulkan gaya sentrifugal yang menyebabkan getaran paksa.
Getaran kegembiraan diri, juga dikenal sebagai obrolan, adalah yang paling sulit untuk diatasi. Hal ini terjadi ketika proses pemotongan itu sendiri menghasilkan gaya yang menopang getaran. Obrolan dapat menyebabkan hasil akhir permukaan yang buruk, keausan perkakas, dan bahkan kerusakan pada perkakas mesin.
Pemilihan dan Optimasi Alat
Salah satu cara paling efektif untuk mengurangi getaran adalah melalui pemilihan dan optimalisasi alat yang tepat.
Pertama, pilih bahan alat yang tepat. Perkakas baja kecepatan tinggi (HSS) cocok untuk pemesinan kecepatan rendah, sedangkan perkakas karbida lebih cocok untuk pemesinan kecepatan tinggi. Perkakas karbida memiliki kekerasan dan ketahanan aus yang lebih tinggi, yang dapat mengurangi gaya pemotongan dan getaran.
Kedua, pertimbangkan geometri alat. Sudut penggaruk, sudut jarak bebas, dan radius ujung potong pahat semuanya mempengaruhi gaya potong dan getaran. Sudut penggaruk yang lebih besar dapat mengurangi gaya pemotongan, namun juga dapat melemahkan kekuatan ujung tombak. Oleh karena itu, keseimbangan perlu dicapai. Selain itu, ujung tombak yang tajam dapat mengurangi gesekan antara pahat dan benda kerja, sehingga membantu mengurangi getaran.
Ketiga, pelapisan alat juga berperan penting. Pelapis seperti titanium nitrida (TiN), titanium karbonitrida (TiCN), dan aluminium titanium nitrida (AlTiN) dapat meningkatkan ketahanan aus dan mengurangi gesekan pada alat. Hal ini dapat menghasilkan proses pemotongan yang lebih stabil dan getaran yang lebih sedikit.
Perawatan dan Kalibrasi Alat Mesin
Peralatan mesin yang dirawat dengan baik dan dikalibrasi sangat penting untuk mengurangi getaran.
Periksa dan rawat spindel secara teratur. Spindel adalah jantung dari mesin CNC, dan setiap ketidakseimbangan atau ketidaksejajaran dapat menyebabkan getaran yang signifikan. Periksa bantalan spindel dari keausan dan pelumasan secara teratur. Jika bantalan sudah aus, segera ganti. Selain itu, pastikan spindel seimbang dengan benar. Anda dapat menggunakan mesin penyeimbang dinamis untuk menyeimbangkan spindel dan perkakas yang terpasang.
Periksa pemandu linier dan sekrup bola. Komponen-komponen ini bertanggung jawab atas gerak linier peralatan mesin. Permainan atau keausan apa pun pada pemandu linier atau sekrup bola dapat menyebabkan getaran. Bersihkan dan lumasi secara teratur, dan sesuaikan pramuat jika perlu.
Kalibrasi peralatan mesin secara teratur. Gunakan alat ukur presisi untuk memeriksa keakuratan posisi dan kemampuan pengulangan peralatan mesin. Setiap penyimpangan dari nilai yang ditentukan harus segera diperbaiki.
Perlengkapan Benda Kerja
Pemasangan benda kerja yang tepat sangat penting untuk mengurangi getaran selama pemesinan.
Benda kerja harus dijepit dengan kuat pada meja mesin atau perlengkapannya. Setiap pergerakan atau kelonggaran benda kerja selama pemesinan dapat menyebabkan getaran. Gunakan klem, catok, atau perlengkapan yang sesuai untuk mengamankan benda kerja. Pastikan gaya penjepitan merata untuk menghindari deformasi benda kerja.
Pertimbangkan lokasi titik penjepitan. Titik penjepitan harus ditempatkan dekat dengan area pemotongan untuk meminimalkan getaran. Namun hati-hati jangan sampai mengganggu jalur alat pemotong.
Jika memungkinkan, gunakan perlengkapan yang memberikan dukungan pada benda kerja dari berbagai sisi. Hal ini dapat meningkatkan kekakuan benda kerja dan mengurangi getaran.
Optimasi Parameter Pemotongan
Mengoptimalkan parameter pemotongan adalah strategi penting lainnya untuk mengurangi getaran.
Kecepatan potong, laju pemakanan, dan kedalaman potong semuanya mempengaruhi gaya potong dan getaran. Secara umum, meningkatkan kecepatan pemotongan dan mengurangi laju pemakanan serta kedalaman pemotongan dapat mengurangi gaya pemotongan dan getaran. Namun hal ini perlu diimbangi dengan efisiensi pemesinan.
Misalnya, dalam pemesinan kasar, laju pengumpanan dan kedalaman pemotongan yang relatif tinggi dapat digunakan untuk menghilangkan sebagian besar material dengan cepat. Namun dalam pemesinan akhir, laju pengumpanan dan kedalaman pemotongan yang lebih rendah harus digunakan untuk mencapai penyelesaian permukaan yang lebih baik dan mengurangi getaran.
Selain itu, pertimbangkan arah pemotongan. Pemotongan dengan arah sejajar serat logam dapat mengurangi gaya potong dan getaran dibandingkan memotong melintang serat.
Perangkat Peredam
Menggunakan perangkat peredam juga dapat membantu mengurangi getaran.
Ada berbagai jenis alat peredam yang tersedia, seperti peredam pasif dan peredam aktif. Peredam pasif, seperti bantalan karet atau bahan viskoelastik, dapat menyerap energi getaran dan mengurangi amplitudo getaran. Alat ini sederhana dan hemat biaya, namun kinerja redamannya terbatas.
Sebaliknya, peredam aktif dapat mengatur gaya redaman sesuai dengan karakteristik getaran. Mereka biasanya terdiri dari sensor, pengontrol, dan aktuator. Sensor mendeteksi getaran, pengontrol menganalisis data, dan aktuator menghasilkan gaya tandingan untuk menghilangkan getaran. Peredam aktif lebih efektif tetapi juga lebih mahal.
Studi Kasus
Izinkan saya membagikan beberapa studi kasus untuk menggambarkan efektivitas strategi ini.
Dalam satu proyek, kami mengerjakan sebuah kompleksBagian Logam Mesin CNCdengan persyaratan presisi tinggi. Awalnya, kami menemui obrolan parah selama proses pemesinan, yang mengakibatkan hasil akhir permukaan yang buruk dan keausan pahat yang berlebihan. Setelah menganalisis permasalahan, kami mengoptimalkan geometri pahat dengan meningkatkan sudut rake dan menggunakan cutting edge yang lebih tajam. Kami juga menyesuaikan parameter pemotongan dengan mengurangi laju pemakanan dan kedalaman pemotongan. Hasilnya, getaran berkurang secara signifikan, dan permukaan akhir bagian tersebut ditingkatkan.
Dalam kasus lain, kami sedang mengerjakan mesinBagian Pemotong Bending Lembaran Logam CNC. Benda kerja tidak terjepit dengan kuat sehingga menimbulkan getaran pada saat proses pemotongan. Kami mendesain ulang perlengkapan untuk memberikan dukungan dan kekuatan penjepitan yang lebih baik. Selain itu, kami menggunakan peredam pasif untuk menyerap energi getaran. Setelah perbaikan ini, getaran dihilangkan, dan akurasi pemesinan meningkat pesat.
Terakhir, saat pemesinanBagian Logam Pemrosesan 4 Sumbu CNC, kami menemukan bahwa spindel tidak seimbang, yang menyebabkan getaran paksa. Kami menggunakan mesin penyeimbang dinamis untuk menyeimbangkan spindel dan peralatan yang terpasang. Penyesuaian sederhana ini mengurangi getaran dan meningkatkan kinerja proses pemesinan secara keseluruhan.
Kesimpulan
Mengurangi getaran selama pemesinan komponen logam CNC adalah tugas yang rumit namun dapat dicapai. Dengan memahami penyebab getaran dan menerapkan strategi yang disebutkan di atas, seperti pemilihan dan pengoptimalan pahat, pemeliharaan dan kalibrasi perkakas mesin, pengaturan benda kerja, optimalisasi parameter pemotongan, dan penggunaan perangkat peredam, kita dapat mengurangi getaran secara signifikan serta meningkatkan kualitas dan efisiensi proses pemesinan.
Jika Anda mencari komponen logam CNC berkualitas tinggi dengan getaran minimal selama pemesinan, kami siap membantu. Tim kami yang berpengalaman dapat memberikan solusi khusus untuk memenuhi kebutuhan spesifik Anda. Hubungi kami hari ini untuk memulai diskusi pengadaan dan biarkan kami bekerja sama untuk mencapai tujuan pemesinan Anda.
Referensi
- Altintas, Y. (2000). Otomasi Manufaktur: Mekanika Pemotongan Logam, Getaran Peralatan Mesin, dan Desain CNC. Pers Universitas Cambridge.
- Stephenson, DA, & Agapiou, JS (2006). Teori dan Praktek Pemotongan Logam. Pers CRC.
- Wang, Y., & Zhang, Y. (2018). Analisis dan penekanan getaran dalam pemesinan CNC: Tinjauan. Jurnal Internasional Peralatan Mesin dan Manufaktur, 129, 1 - 16.