良好的振动：如何优化您的机器设置以最大限度地减少颤振

喋喋不休是否会降低您商店的生产力？我们与专家讨论了一种将机加工零件制造中的振动降至最低的新方法，这意味着您可以以更快的速度和更少的浪费将更多的零件推向市场。

过度的加工振动，也称为颤振，是所有高效金属加工操作的敌人。

不需要的震动——对应于工件和切削工具之间的相对运动——会给你的工具和机器造成过度磨损，并且它增加了加工过程生产不符合正确零件规格的产品的机会，Tony 说Schmitz，田纳西大学诺克斯维尔分校机械、航空航天和生物医学工程教授。
 

在过去的两年里，Schmitz 和他的同事、制造业资深人士 Dave Barton 与橡树岭国家实验室的工程师团队合作推出了一种工具，该工具可以帮助商店更好地优化机器振动。

“在铣削中，你有一个旋转刀具——它可以去除切屑，”同时也是 ORNL 联合学院的施密茨解释说。他补充说，切削力随着每颗牙齿的啮合而增加和减少。 “把它想象成心跳——牙齿进出接触。就是上下的力会引起振动。”

寻找一种巧妙地减少颤振并保持有节奏的加工“心跳”的方法不仅仅是关于速度控制，它还涉及通过了解刀尖相对于正在加工的材料发生的振动以及每种材料的具体设置来优化机器机器，Barton 解释说。

挑战来自这样一个事实，即每台机床设置都有自己的一组独特的振动频率。这使得为​​产品测试每个刀架主轴机床设置变得至关重要，而这对于商店来说通常是一项耗时的工作。但是，需要这些信息才能找到最佳加工参数，而无需进行昂贵的反复试验。

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商店通常如何最大限度地减少 Chatter

巴顿说，对于大多数机械师和商店来说，管理喋喋不休是一个反复试验的过程——它或多或少只是猜测。

Schmitz 说，机械师通常依靠工具制造商提供的推荐设置来减少颤振，或者依靠密集的速度和进给图表。然后，机械师根据需要调整设置，他补充道：“挑战在于，这些在书本或网上找到的速度和进给并不能说明您的机器和设置的动态。”

MSC 金属加工创新总监 Jamie Goettler 表示，通常情况下，机器和工具制造商会以高速、中速和低速发布表面进给量和进给量的参数。

Goettler 说，根据这些信息，大多数机械师将“直接进入中间”。 “如果有问题或喋喋不休，他们会退缩，直到找到稳定的开工率。”

他补充说，使用这种方法，商店通常会对每种新材料或产品部件进行测试。机械师首先以制造商推荐的速度、进给和切削深度运行工具，然后必须在多次测试过程中直观地调整这些参数。

以下是 MSC MillMax 的工作原理：

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Goettler 说，车间在开始零件生产之前花费整个班次的大部分时间来尝试优化其设置的情况并不少见。他说，很容易看出企业为什么要花这些时间：他们努力实现最大的生产力、控制浪费并延长工具和机器的使用寿命。

一些商店可能会为特定工作产品的不同工具设置组合保留详细的日志和电子表格，结果却发现下次他们使用该组合时可能会出现问题，因为他们最初的发现不可靠或不可重复。其他商店每天都使用手动覆盖或尝试不同的工具来对抗喋喋不休。

一种减少颤振的新工具技术

Barton 和 Schmitz 表示，他们开发的铣削参数选择工具 MSC MillMax 可以加快优化过程。

Schmitz 解释说，最令人担忧的是刀具如何在尖端进行切割。他补充说，测量“工具尖端的特定振动行为”为商店提供完善每个设置组合所需的重要数据。 “您可以将每个刀架-主轴-机床组合视为具有独特的动态指纹。 MillMax 使您能够测量指纹并充分利用该组合。”

MillMax 是一个小型套件，它使用传感器收集振动频率数据，然后将其近乎实时地呈现给数字仪表板。 Barton 说，有了这些信息，车间就可以建立一个设置，让其机械师以尽可能快的速度生产零件并最大限度地去除金属。

“我们将一个小型传感器连接到工具的尖端，然后用仪表锤敲击工具以获取振动数据，”他解释道。 “MillMax 系统中有数十亿种潜在的铣削系统组合。”

Schmitz 补充说，一旦您在特定机器上设置了特定工作产品，就无需重新安装。仅当您更改刀具长度或您计划使用的机器时，您才能重新攻丝。

“我们不是试图销售特定的工具，而是帮助他们找到合适的工具，”巴顿说。从本质上讲，“我们是真相检测器”可以向商店显示有关其独特设置的振动频率发生了什么的实际数据，或者比较多个设置。 “而且我们可以在几分钟内完成，”他补充道。

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