Inzicht in trillingen en hun invloed op het verspaningsproces
Trillingen tijdens het draadfrezen kunnen een groot probleem vormen en hebben invloed op de standtijd van het gereedschap, de kwaliteit van de schroefdraad en de efficiëntie van de machine. Waardoor ontstaan deze trillingen? Vaak ligt de oorzaak in de interactie tussen het gereedschap en het werkstukmateriaal. Wanneer de snijkant niet op het juiste moment in- of uittreedt, kunnen ongewenste trillingen ontstaan. Daarnaast speelt de programmering van de machine een cruciale rol. Met een correcte programmering kunnen deze trillingen aanzienlijk worden verminderd.
In dit artikel bespreken we hoe het gereedschapsontwerp trillingen beïnvloedt en geven we richtlijnen voor bewerkingsstrategieën en programmering voor een soepelere en efficiëntere draadfreesbewerking.
De invloed van het gereedschapsontwerp op trillingen
Om een trillingsvrije bewerking te realiseren, is het belangrijk dat de snijkrachten en de gereedschapsbelasting gedurende het hele proces constant blijven.
TE VROEG UITTREDEN VAN DE SNIJKANT
Wanneer de snijkant te vroeg uittreedt, ontstaat een onregelmatige gereedschapsbelasting, wat leidt tot trillingen.
Deze draadfrees resulteert niet in trillingsvrije bewerking
TE LAAT UITTREDEN VAN DE SNIJKANT
Wanneer de snijkant te laat uittreedt, ontstaat naast een onregelmatige belasting ook een zeer hoge belasting doordat twee tanden gelijktijdig snijden.
Deze draadfrees resulteert niet in trillingsvrije bewerking
OPLOSSINGEN
Om een trillingsvrije bewerking te realiseren, mag een snijkant het materiaal pas verlaten wanneer de snijkant van de volgende snijkant het materiaal begint binnen te gaan.
Deze draadfrees beschikt over een optimale spiraalhoek, gereedschapsdiameter en een optimaal aantal snijkanten om een trillingsvrije bewerking te garanderen bij gebruik van de volledige snijlengte.
Ontwerpprincipes voor trillingsvrije draadfrezen
De volgende parameters bepalen of het gereedschap trillingsvrije bewerking kan realiseren:
- Schroefdraadlengte: De schroefdraadlengte is moeilijk te wijzigen, omdat deze meestal door de tekening wordt bepaald.
- Gereedschapsdiameter: De gereedschapsdiameter is bij grove schroefdraden altijd gelijk, omdat deze gereedschappen zijn ontworpen voor maximale sterkte.
- Aantal snijkanten: Een hoger aantal snijkanten kan bijdragen aan een trillingsvrije bewerking. Houd er echter rekening mee dat bij sommige materialen de spaanafvoer kan worden beperkt.
- Spiraalhoek van het gereedschap: De spiraalhoek kan beperkt worden gevarieerd. Onze ervaring leert dat 15° optimaal is, maar goede resultaten zijn mogelijk tussen 12° en 18°.
Met dit uitgangspunt heeft SmiCut gereedschappen ontwikkeld die, onder de juiste omstandigheden en bij gebruik van de juiste schroefdraadlengte, zorgen voor een trillingsvrije bewerking. Korte schroefdraadlengtes vereisen een hoger aantal snijkanten.
| Schroefdraadlengte | Nieuw ontwerp | Conventioneel ontwerp |
|
| 1,5xD | 5 snijkanten | 3 snijkanten | 2 snijkanten meer |
| 2xD | 4 snijkanten | 3 snijkanten | 1 snijkant meer |
| 2,5xD | 3 snijkanten | 3 snijkanten | ongewijzigd |
| 3xD | 3 snijkanten | 3 snijkanten | ongewijzigd |
Met een hoger aantal snijkanten ervaart u minder trillingen, kortere bewerkingstijden, een langere standtijd en een betere kostenefficiëntie.
Trillingen verminderen met de juiste programmering
Wanneer zich trillingsproblemen voordoen, wordt vaak het aantal bewerkingsgangen verhoogd. In plaats van de schroefdraad in één gang te frezen, wordt deze dan in twee of drie gangen gerealiseerd.
De meest gebruikelijke methode is het uitvoeren van de eerste gang met een kleinere diameter en deze vervolgens te vergroten tot de juiste maat in de laatste gang. Dit resulteert in een radiale inloop met spanen die moeilijk te breken zijn en de trillingen mogelijk onvoldoende verminderen.
Om dit te voorkomen dient u niet alleen de diameter voor de extra gangen aan te passen, maar ook het Z-niveau. Hierdoor ontstaat een flankinloop met goed breekbare spanen en minder trillingen. De SmiProg-software levert hiervoor de juiste inloopwaarden bij meerpassige bewerkingen.
Draadfrezen met drie gangen. Gebruik flankinloop om trillingen te verminderen. SmiProg levert de gegevens voor flankinloop bij meerpassige draadfreesbewerkingen.
