Вибрация (или биение) при фрезеровании на станках с ЧПУ — распространённая проблема, которая ухудшает качество обработки, снижает точность и сокращает срок службы инструмента. В этой статье разберём основные причины вибрации и способы её минимизации.
Причины вибрации при фрезеровании:
- Неправильные режимы резания
- Слишком высокая скорость подачи или вращения шпинделя.
- Большая глубина резания (DOC) или ширина фрезерования (WOC).
- Недостаточная жёсткость системы
- Слабое закрепление заготовки.
- Люфты в направляющих или шпинделе.
- Длинный вылет фрезы.
- Износ инструмента
- Затупленная или повреждённая фреза.
- Неправильный подбор геометрии режущей кромки.
- Резонансные явления
Вибрация возникает на определённых частотах вращения шпинделя.
Как уменьшить вибрацию при фрезеровании?
1. Оптимизация режимов резания
- Снизьте подачу (F) или скорость шпинделя (S) — иногда небольшое уменьшение параметров резко снижает вибрацию.
- Используйте меньшую глубину резания — особенно при работе с твёрдыми материалами.
- Примените ступенчатое фрезерование — вместо одного глубокого прохода сделайте несколько мелких.
2. Повышение жёсткости системы
- Надёжно закрепите заготовку — используйте тиски, прижимы или вакуумный стол.
- Уменьшите вылет фрезы — чем короче инструмент, тем он жёстче.
- Проверьте станок — устраните люфты в направляющих и шпинделе.
3. Правильный выбор инструмента
- Используйте фрезы с меньшим количеством зубьев — для черновой обработки подходят 2-3 зубца.
- Выбирайте фрезы с переменным шагом — это снижает резонансные колебания.
- Применяйте виброгасящие державки (например, гидропатроны или термопатроны).
4. Подавление резонанса
- Измените скорость шпинделя — иногда даже небольшой сдвиг (на 5-10%) убирает вибрацию.
- Используйте антивибрационные программы (например, адаптивное фрезерование в CAM-системах).
Заключение
Вибрация при фрезеровании на ЧПУ снижает качество обработки и ускоряет износ инструмента. Чтобы минимизировать биение, важно правильно подбирать режимы резания, укреплять систему крепления, использовать качественный инструмент и следить за состоянием станка. Оптимизация этих параметров позволит добиться чистовой обработки без вибраций.
