良い振動：おしゃべりを最小限に抑えるためにマシンのセットアップを最適化する方法

おしゃべりはあなたの店の生産性を低下させていますか？機械加工部品の製造における振動を最小限に抑えるための新しいアプローチについて専門家と話し合います。これは、より多くの部品をより速いペースで、より少ない廃棄物で市場に投入できることを意味します。

びびりとも呼ばれる過度の機械加工振動は、すべての効率的な金属加工操作の敵です。

ワークピースと切削工具の間の相対的な動きに対応する不要な揺れは、工具や機械に過度の摩耗をもたらし、機械加工プロセスによって正しい部品仕様に合わない製品が製造される可能性が高くなります、とTonyは言います。テネシー大学ノックスビル校の機械、航空宇宙、生物医学工学の教授、シュミッツ。

過去2年間、シュミッツと彼の同僚である製造業のベテランであるデイブバートンは、オークリッジ国立研究所のエンジニアチームと協力して、店舗が機械の振動をより適切に最適化するのに役立つツールを導入してきました。

「フライス盤には、切りくずを取り除く回転カッターがあります」と、ORNLの共同学部でもあるシュミッツは説明します。切削抵抗は、歯が噛み合うたびに増減する、と彼は付け加えています。 「それを鼓動のように考えてください。歯が接触したり接触しなくなったりします。振動を引き起こすのは、上下する力です。」

びびりをスマートに減らし、リズミカルな加工の「ハートビート」を維持する方法を見つけることは、速度制御だけでなく、加工中の材料に関連して工具先端で発生する振動を理解することによって機械を最適化することでもあり、それぞれの特定の設定マシン、バートンは説明します。

課題は、すべての工作機械のセットアップに独自の振動周波数のセットがあるという事実から来ています。そのため、製品の各ツールホルダー-スピンドル-マシンのセットアップをテストすることが重要であり、多くの場合、それは店舗にとって時間のかかる作業です。ただし、この情報は、コストのかかる試行錯誤なしに最適な加工パラメータを見つけるために必要です。

MSCMillMaxの詳細

ショップが通常おしゃべりを最小限に抑える方法

ほとんどの機械工やショップにとって、おしゃべりの管理は試行錯誤のプロセスです。多かれ少なかれ、単なる当て推量です、とバートンは言います。

機械工がびびりを減らすために工具メーカーが提供する推奨設定、または高密度の速度と送りのチャートに依存することは非常に一般的です、とSchmitzは言います。次に、機械工は必要に応じて設定を調整します。「課題は、本やオンラインで見られるこれらの速度とフィードが、マシンとセットアップのダイナミクスを考慮していないことです。」

通常、機械および工具のメーカーは、表面の映像とフィードのパラメータを高速、中速、低速で公開していると、MSCのMetalworkingInnovationのディレクターであるJamieGoettler氏は述べています。

その情報に基づいて、ほとんどの機械工は「真ん中に行く」とゲトラーは言います。 「問題やおしゃべりがある場合は、安定した稼働率が見つかるまで元に戻ります。」

このアプローチを使用して、ショップは通常、新しい材料または製品部品ごとにテストランを実施します、と彼は付け加えます。機械工は、メーカーが推奨する速度、送り、切り込みの深さで工具を実行することから始め、その後、複数のテストパスにわたってこれらの各パラメータを直感的に調整する必要があります。

MSCMillMaxの仕組みは次のとおりです。

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ショップがシフト全体の大部分を費やして、部品の生産を開始する前にセットアップを最適化しようとすることは珍しくありません、とGoettler氏は言います。企業がこの時間を費やす理由は簡単に理解できます。彼らは最大の生産性を達成し、無駄を抑え、工具と機械の寿命を延ばすよう努めています。

一部のショップでは、特定の作業成果物のツール設定のさまざまな組み合わせの詳細なログとスプレッドシートを保持している場合がありますが、次にその組み合わせを使用すると、元の調査結果が堅牢または再現性がないため、チャタリングが発生する可能性があります。他のショップは、手動オーバーライドを使用したり、さまざまなツールを試したりして、毎日おしゃべりと戦っています。

びびりを減らすための新しいツールテクノロジー

BartonとSchmitzは、彼らが開発したフライス盤パラメータ選択ツールであるMSC MillMaxを使用すると、最適化のプロセスを高速化できると述べています。

最も懸念されるのは、工具の先端がどのように切断されているかです、とSchmitz氏は説明します。 「ツールチップでの特定の振動挙動」を測定することで、ショップが各セットアップの組み合わせを完成させるために必要な重要なデータが得られると彼は付け加えています。 「ツール-ホルダー-スピンドル-マシンの各組み合わせは、固有の動的フィンガープリントを持っていると考えることができます。 MillMaxを使用すると、指紋を測定し、その組み合わせを最大限に活用できます。」

MillMaxは、センサーを使用して振動周波数データを収集し、それをほぼリアルタイムでデジタルダッシュボードに表示する小さなキットです。その情報を武器に、ショップは機械工が可能な限り最速で部品を製造し、金属の除去を最大化できるようにするセットアップを構築できます。

「ツールの先端に小さなセンサーを取り付けてから、計装されたハンマーでツールを叩いて振動データを取得します」と彼は説明します。 「MillMaxシステムには、数十億の潜在的なフライス盤システムの組み合わせがあります。」

特定のマシンで特定の作業成果物のセットアップが完了したら、再タップする必要はありません、とSchmitz氏は付け加えます。工具の長さまたは使用する予定の機械を変更した場合にのみ、再タップします。

「私たちは特定のツールを販売しようとはしていませんが、彼らが適切なツールを見つけるのを手伝っています」とバートンは言います。基本的に、「私たちは真実の検出器」であり、独自のセットアップで振動周波数で何が起こっているかについての実際のデータをショップに表示したり、複数のセットアップを比較したりできます。 「そして、私たちはほんの数分でそれを行うことができます」と彼は付け加えます。

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