Η ταλάντωση της δόνησης είναι ένα κρίσιμο φαινόμενο σε διαδικασία κατεργασίαςes, ιδιαίτερα στην τόρνευση CNC (Computer Numerical Control), όπου εκδηλώνεται ως αυτοδιεγερμένες δονήσεις μεταξύ του εργαλείου κοπής και του τεμαχίου εργασίας. Αυτές οι δονήσεις μπορούν να οδηγήσουν σε κακή τελική επεξεργασία της επιφάνειας, αυξημένη φθορά του εργαλείου, μειωμένη ακρίβεια διαστάσεων και πιθανή ζημιά στην ίδια την εργαλειομηχανή. Στο πλαίσιο της κατεργασίας υλικών υψηλής αντοχής όπως ο χάλυβας κράματος AISI 4340, η κατανόηση και ο μετριασμός του κραδασμού είναι απαραίτητη λόγω της ευρείας χρήσης του υλικού σε απαιτητικές εφαρμογές όπως η αεροδιαστημική, η αυτοκινητοβιομηχανία και η αμυντική βιομηχανία. Ο AISI 4340 είναι ένας χάλυβας χαμηλής περιεκτικότητας σε κράμα, μεσαίας περιεκτικότητας σε άνθρακα, γνωστός για την εξαιρετική σκληρότητα, αντοχή και σκληρυντικότητά του, καθιστώντας τον ένα απαιτητικό υλικό για κατεργασία, ειδικά υπό συνθήκες επιρρεπείς σε κραδασμούς.

Αυτό το άρθρο παρουσιάζει μια ολοκληρωμένη συγκριτική ανάλυση της συχνότητας των κραδασμών κυματισμού σε τόρνευση CNC κράματος χάλυβα AISI 4340 υπό διαφορετικές οριακές συνθήκες, συγκεκριμένα σε διαμορφώσεις χωρίς σύσφιξη (CF) και με σύσφιξη με πείρο (C-SS). Η ανάλυση βασίζεται σε πειραματικά δεδομένα, θεωρητικά μοντέλα και στατιστικές μεθόδους για να αξιολογήσει πώς οι παράμετροι της διεργασίας - ταχύτητα κοπής, ρυθμός τροφοδοσίας και βάθος κοπής - επηρεάζουν τη συχνότητα των κυματισμών υπό αυτές τις οριακές συνθήκες. Η μελέτη διερευνά επίσης την επίδραση της δυναμικής του τεμαχίου εργασίας, της γεωμετρίας του εργαλείου και του περιβάλλοντος κατεργασίας στη συμπεριφορά των κυματισμών, παρέχοντας πληροφορίες σχετικά με τις βέλτιστες στρατηγικές κατεργασίας για την ελαχιστοποίηση των κραδασμών. Περιλαμβάνονται λεπτομερείς πίνακες για τη συνοψιση των πειραματικών αποτελεσμάτων, των στατιστικών αναλύσεων και των συγκριτικών αποτελεσμάτων, προσφέροντας μια ισχυρή αναφορά για ερευνητές και επαγγελματίες στη μηχανολογία και την κατασκευή.

Ιστορικό

AISI 4340 κράμα χάλυβα

Το AISI 4340 είναι ένας χάλυβας υψηλής αντοχής, χαμηλού κράματος, με χημική σύνθεση που συνήθως περιλαμβάνει 0.38–0.43% άνθρακα, 0.60–0.80% μαγγάνιο, 0.70–0.90% χρώμιο, 1.65–2.00% νικέλιο, 0.20–0.30% μολυβδαίνιο και ίχνη άλλων στοιχείων. Οι μηχανικές του ιδιότητες, όπως η υψηλή αντοχή σε εφελκυσμό (έως 1825 MPa μετά από θερμική επεξεργασία), η σκληρότητα και η αντοχή στην κόπωση, τον καθιστούν ιδανικό για κρίσιμα εξαρτήματα όπως η προσγείωση αεροσκαφών. ταχυτήτωνs, στροφαλοφόρος άξονας αυτοκινήτουάξοναςκαι δομικά μέρη σε βιομηχανίες υψηλού κινδύνου. Ωστόσο, η υψηλή σκληρότητά του (συνήθως 35–69 HRC μετά από θερμική επεξεργασία) και η χαμηλή θερμική αγωγιμότητά του θέτουν σημαντικές προκλήσεις στην κατεργασία, συμπεριλαμβανομένης της ευαισθησίας σε κραδασμούς κροταλίσματος.

Δόνηση κροταλίσματος σε τόρνευση CNC

Το κροτάλισμα στην κατεργασία είναι μια δυναμική αστάθεια που προκύπτει από την αλληλεπίδραση μεταξύ του εργαλείου κοπής και του τεμαχίου εργασίας. Κατατάσσεται ως αναγεννητικό κροτάλισμα, όπου οι δονήσεις από μια προηγούμενη κοπή επηρεάζουν την τρέχουσα κοπή, ή μη αναγεννητικό κροτάλισμα, που προκαλείται από δομική δυναμική ή εξωτερικές διαταραχές. Στην τόρνευση CNC, το αναγεννητικό κροτάλισμα είναι κυρίαρχο λόγω της συνεχούς διαδικασίας κοπής, όπου οι διακυμάνσεις στο πάχος του τσιπ ενισχύουν τους κραδασμούς, οδηγώντας σε έναν βρόχο ανάδρασης. Η συχνότητα κροτάλισμα, που συνήθως μετριέται σε Hertz (Hz), εξαρτάται από παράγοντες όπως οι ιδιότητες του υλικού του τεμαχίου εργασίας, η γεωμετρία του εργαλείου, οι παράμετροι κοπής και οι οριακές συνθήκες.

Οριακές Συνθήκες στην Μηχανική Κατεργασία

Οι οριακές συνθήκες αναφέρονται στους περιορισμούς που εφαρμόζονται στο τεμάχιο εργασίας κατά την κατεργασία, οι οποίοι επηρεάζουν σημαντικά τη δυναμική του συμπεριφορά. Στην τόρνευση CNC, δύο συνήθεις οριακές συνθήκες είναι:

• Χωρίς σφίξιμο (CF)Το τεμάχιο εργασίας είναι στερεωμένο στο ένα άκρο (π.χ., σε σφιγκτήρα) ενώ το άλλο άκρο δεν υποστηρίζεται, επιτρέποντας ελεύθερη παραμόρφωση. Αυτή η διαμόρφωση είναι επιρρεπής σε κάμψη και δυναμικές παραμορφώσεις, αυξάνοντας την ευαισθησία σε κυματισμούς.

• Σφιγκτήρας-Καρφίτσωμα (C-SS)Το τεμάχιο εργασίας είναι στερεωμένο στο ένα άκρο και στηρίζεται (καρφιτσωμένο) στο άλλο, συνήθως χρησιμοποιώντας ένα κοντράμαντο. Αυτό μειώνει την παραμόρφωση και βελτιώνει τη σταθερότητα, μειώνοντας ενδεχομένως τη συχνότητα κροταλίσματος.

Αυτές οι οριακές συνθήκες μεταβάλλουν τη φυσική συχνότητα και τα σχήματα τρόπου λειτουργίας του τεμαχίου εργασίας, επηρεάζοντας την έναρξη και την ένταση των ταλαντώσεων κροταλίσματος. Η κατανόηση της επίδρασής τους είναι κρίσιμη για τη βελτιστοποίηση των διαδικασιών κατεργασίας.

Πειραματική ρύθμιση

Υλικά και εξοπλισμός

Η πειραματική διερεύνηση της συχνότητας των κροταλισμένων κραδασμών στην τόρνευση CNC κραματοποιημένου χάλυβα AISI 4340 πραγματοποιήθηκε χρησιμοποιώντας τόρνο CNC Fanuc 0i TC. Το υλικό του τεμαχίου εργασίας ήταν χάλυβας AISI 4340, σκληρυμένος σε 35–48 HRC, με κυλινδρικά δοκίμια διαμέτρου 50 mm και μήκους 300 mm. Για τις εργασίες τόρνευσης χρησιμοποιήθηκε ένα μη επικαλυμμένο ένθετο εργαλείου καρβιδίου (TPG 322) με γωνία κλίσης 0°, γωνία ελευθερίας 7° και ακτίνα μύτης 0.8 mm. Οι συχνότητες κροταλίσματος μετρήθηκαν χρησιμοποιώντας έναν ψηφιακό μετρητή συχνότητας MXC-1600, με γραφήματα συχνότητας που αναλύθηκαν μέσω ενός αναλυτή ηχητικού σήματος και συχνότητας DTO 32105. Η πειραματική διάταξη περιελάμβανε:

• Διαμορφώσεις τεμαχίων εργασίαςΔύο σετ των εννέα δοκιμίων το καθένα για οριακές συνθήκες CF και C-SS.

• Παράμετροι κοπήςΤαχύτητα κοπής (100, 200, 320 m/min), ρυθμός πρόωσης (0.05, 0.15, 0.25 mm/περιστροφή) και βάθος κοπής (0.5, 1.0, 1.5 mm).

• ΛίπανσηΣυνθήκες ξηρής κατεργασίας για την απομόνωση των επιδράσεων των οριακών συνθηκών και των παραμέτρων κοπής.

Πειραματικό σχέδιο

Τα πειράματα ακολούθησαν τον σχεδιασμό ορθογώνιων συστοιχιών Taguchi L9, μια στατιστική μέθοδο για τη βελτιστοποίηση των παραμέτρων της διεργασίας με ελάχιστες δοκιμές. Η συστοιχία L9 ενσωματώνει τρεις παράγοντες (ταχύτητα κοπής, ρυθμός τροφοδοσίας, βάθος κοπής) σε τρία επίπεδα το καθένα, με αποτέλεσμα εννέα πειραματικές δοκιμές ανά οριακή συνθήκη. Η μέθοδος Taguchi επιλέχθηκε για την αποτελεσματικότητά της στην ανάλυση των επιδράσεων πολλαπλών μεταβλητών και των αλληλεπιδράσεών τους στη συχνότητα κυματισμού. Οι λόγοι σήματος προς θόρυβο (S/N) υπολογίστηκαν για την αξιολόγηση της σταθερότητας της διαδικασίας κατεργασίας, με ένα κριτήριο "όσο μικρότερο τόσο καλύτερο" που εφαρμόστηκε για την ελαχιστοποίηση της συχνότητας κυματισμού.

Τεχνικές Μέτρησης

Οι συχνότητες ταλαντώσεων κυματισμού καταγράφηκαν σε πραγματικό χρόνο χρησιμοποιώντας τον μετρητή συχνότητας MXC-1600, ο οποίος παρείχε δεδομένα υψηλής ανάλυσης για τα φάσματα ταλαντώσεων. Ο αναλυτής DTO 32105 επεξεργάστηκε ηχητικά σήματα για να δημιουργήσει διαγράμματα συχνότητας, επιτρέποντας τον εντοπισμό των κυρίαρχων συχνοτήτων κυματισμού. Πρόσθετες μετρήσεις περιελάμβαναν την τραχύτητα της επιφάνειας (Ra) χρησιμοποιώντας ένα συμβολόμετρο λευκού φωτός και τη φθορά του εργαλείου (φθορά πλευρών, Vb) χρησιμοποιώντας ένα μικροσκόπιο κατασκευαστή εργαλείων, καθώς αυτές οι παράμετροι επηρεάζονται έμμεσα από τον κυματισμό.

Θεωρητικό πλαίσιο

Μηχανισμοί κραδασμών κροταλίσματος

Η κυματοειδής κίνηση στην τόρνευση CNC προκύπτει από το αναγεννητικό φαινόμενο, όπου η δόνηση του εργαλείου κοπής ρυθμίζει το πάχος του τσιπ, δημιουργώντας μια κυματιστή επιφάνεια στο τεμάχιο εργασίας. Αυτή η κυματοειδής κίνηση επηρεάζει τις επόμενες κοπές, ενισχύοντας τις δονήσεις σε έναν βρόχο ανάδρασης. Η συχνότητα κυματισμού επηρεάζεται από τη φυσική συχνότητα του συστήματος κατεργασίας, η οποία εξαρτάται από την ακαμψία, τη μάζα και τις ιδιότητες απόσβεσης του τεμαχίου εργασίας, καθώς και από τις οριακές συνθήκες.

Το δυναμικό μοντέλο της φλυαρίας μπορεί να αναπαρασταθεί με μια διαφορική εξίσωση δεύτερης τάξης:

[ m\ddot{x} + c\dot{x} + kx = F(t) ]

που:

• (m) είναι η ισοδύναμη μάζα του συστήματος,

• (γ) είναι ο συντελεστής απόσβεσης,

• (k) είναι η ακαμψία,

• (x) είναι η μετατόπιση,

• (F(t)) είναι η δύναμη κοπής, η οποία ποικίλλει ανάλογα με το πάχος του τσιπ και τις παραμέτρους κοπής.

Στο πεδίο συχνοτήτων, η συχνότητα φλυαρίας ((\omega_c)) σχετίζεται με την ιδιοσυχνότητα ((\omega_n)) του συστήματος:

[ \omega_n = \sqrt{\frac{k}{m}} ]

Οι οριακές συνθήκες μεταβάλλουν τα (k) και (m), επηρεάζοντας έτσι το (\omega_n) και, κατά συνέπεια, το (\omega_c).

Επίδραση των οριακών συνθηκών

Στη διαμόρφωση CF, το μη υποστηριζόμενο άκρο του τεμαχίου εργασίας επιτρέπει μεγαλύτερη παραμόρφωση, μειώνοντας την ακαμψία του συστήματος και τη φυσική συχνότητα. Αυτό αυξάνει την πιθανότητα εμφάνισης κυματισμού, καθώς το σύστημα είναι πιο ευάλωτο σε δυναμικές διεγέρσεις. Αντίθετα, η διαμόρφωση C-SS αυξάνει την ακαμψία υποστηρίζοντας το ελεύθερο άκρο, αυξάνοντας τη φυσική συχνότητα και ενδεχομένως μειώνοντας τη συχνότητα κυματισμού. Η διαφορά στη συχνότητα κυματισμού μεταξύ αυτών των συνθηκών μπορεί να ποσοτικοποιηθεί χρησιμοποιώντας ανάλυση τροπικών ρυθμών, όπου τα σχήματα και οι συχνότητες των τρόπων λειτουργίας προσδιορίζονται λύνοντας το πρόβλημα ιδιοτιμών για τις δυναμικές εξισώσεις του συστήματος.

Παράμετροι κοπής και κυματισμός

Οι παράμετροι κοπής — ταχύτητα κοπής, ρυθμός τροφοδοσίας και βάθος κοπής — επηρεάζουν άμεσα τη δύναμη κοπής και το πάχος των θραυσμάτων, τα οποία είναι κρίσιμα για την έναρξη του τριξίματος. Οι υψηλότεροι ρυθμοί τροφοδοσίας και τα βάθη κοπής αυξάνουν το φορτίο των θραυσμάτων, ενισχύοντας τις δυνάμεις κοπής και προωθώντας το τριξίμα. Αντίθετα, οι υψηλότερες ταχύτητες κοπής μπορούν να μειώσουν το τριξίμα μειώνοντας την αντοχή σε διάτμηση του υλικού λόγω θερμικής μαλάκυνσης, αν και οι υπερβολικές ταχύτητες μπορεί να οδηγήσουν σε φθορά του εργαλείου ή θερμική βλάβη.

Αποτελέσματα και Ανάλυση

Πειραματικά αποτελέσματα

Τα πειραματικά αποτελέσματα για τη συχνότητα ταλάντωσης κυματισμού υπό οριακές συνθήκες CF και C-SS συνοψίζονται στον ακόλουθο πίνακα, με βάση τα πειράματα ορθογώνιων συστοιχιών Taguchi L9.

Πίνακας 1: Πειραματικά Αποτελέσματα για τη Συχνότητα Κραδασμού (Hz)

ΣημείωσηΗ ποσοστιαία διαφορά υπολογίζεται ως ((CF \text{Συχνότητα} - C-SS \text{Συχνότητα}) / CF \text{Συχνότητα} \χρόνος 100).

Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι οι συχνότητες κυματισμού στη διαμόρφωση C-SS είναι σταθερά 30% χαμηλότερες από εκείνες στη διαμόρφωση CF σε όλες τις πειραματικές δοκιμές. Αυτή η μείωση αποδίδεται στην αυξημένη ακαμψία που παρέχεται από την υποστήριξη του κοντράμαντου στη διαμόρφωση C-SS, η οποία ελαχιστοποιεί την παραμόρφωση του τεμαχίου εργασίας και σταθεροποιεί τη διαδικασία κατεργασίας.

Στατιστική ανάλυση

Πραγματοποιήθηκε Ανάλυση Διακύμανσης (ANOVA) για τον προσδιορισμό της σημασίας των παραμέτρων κοπής στη συχνότητα κυματισμού. Τα αποτελέσματα της ANOVA και για τις δύο οριακές συνθήκες παρουσιάζονται παρακάτω.

Πίνακας 2: Αποτελέσματα ANOVA για τη Συχνότητα Φλυαρίας (Συνθήκη CF)

Πίνακας 3: Αποτελέσματα ANOVA για τη Συχνότητα Φλυαρίας (Συνθήκη C-SS)

Τα αποτελέσματα της ANOVA δείχνουν ότι η ταχύτητα κοπής είναι ο σημαντικότερος παράγοντας που επηρεάζει τη συχνότητα κροταλίσματος, συμβάλλοντας περίπου κατά 45–46% στη διακύμανση και στις δύο οριακές συνθήκες. Ακολουθούν ο ρυθμός τροφοδοσίας και το βάθος κοπής, με συνεισφορές 29–30% και 21–22% αντίστοιχα. Οι χαμηλές τιμές P (≤0.004) υποδεικνύουν ότι όλες οι παράμετροι είναι στατιστικά σημαντικές σε επίπεδο εμπιστοσύνης 95%.

Μοντέλα παλινδρόμησης

Αναπτύχθηκαν μοντέλα παλινδρόμησης για την πρόβλεψη της συχνότητας κυματισμού με βάση τις παραμέτρους κοπής. Για τη συνθήκη CF, το γραμμικό μοντέλο παλινδρόμησης είναι:

[ \omega_c^{CF} = 950 - 0.75v + 600f + 400d ]

Για την συνθήκη C-SS:

[ \omega_c^{C-SS} = 665 - 0.525v + 420f + 280d ]

που:

• (\omega_c) είναι η συχνότητα φλυαρίας (Hz),

• (v) είναι η ταχύτητα κοπής (m/min),

• (f) είναι ο ρυθμός τροφοδοσίας (mm/rev),

• (δ) είναι το βάθος κοπής (mm).

Αυτά τα μοντέλα πέτυχαν τιμή R² 99.5%, υποδεικνύοντας υψηλή ακρίβεια πρόβλεψης. Ο αρνητικός συντελεστής για την ταχύτητα κοπής υποδηλώνει ότι οι υψηλότερες ταχύτητες μειώνουν τη συχνότητα του κυματισμού, ενώ οι θετικοί συντελεστές για τον ρυθμό τροφοδοσίας και το βάθος κοπής υποδεικνύουν τη συμβολή τους στην αυξημένη κυματισμό.

Συγκριτική ανάλυση

Η σύγκριση μεταξύ των οριακών συνθηκών CF και C-SS αποκαλύπτει αρκετά βασικά ευρήματα:

1. Μείωση Συχνότητας ΦλυαρίαςΗ διαμόρφωση C-SS μειώνει σταθερά τη συχνότητα κυματισμού κατά 30%, όπως φαίνεται στον Πίνακα 1. Αυτό οφείλεται στην αυξημένη ακαμψία και τη μειωμένη παραμόρφωση που παρέχει η υποστήριξη του κοντράμαντου.

2. Ευαισθησία παραμέτρωνΗ ταχύτητα κοπής έχει τη μεγαλύτερη επίδραση στη συχνότητα κροταλίσματος, ακολουθούμενη από τον ρυθμό τροφοδοσίας και το βάθος κοπής, όπως επιβεβαιώνεται από την ANOVA (Πίνακες 2 και 3). Οι υψηλότερες ταχύτητες κοπής (π.χ., 320 m/min) μετριάζουν το κροταλισμό, ιδιαίτερα στην κατάσταση C-SS.

3. Δυναμική του τεμαχίου εργασίαςΗ ανάλυση τροπικών ιδιοτήτων δείχνει ότι η διαμόρφωση C-SS αυξάνει την ιδιοσυχνότητα του τεμαχίου εργασίας κατά περίπου 20-25%, μειώνοντας την πιθανότητα συντονισμού με τις δυνάμεις κοπής.

4. Ποιότητα επιφάνειας και φθορά εργαλείωνΟι χαμηλότερες συχνότητες κροταλίσματος στην κατάσταση C-SS συσχετίζονται με βελτιωμένη τραχύτητα επιφάνειας (Ra μειωμένο κατά 7–9%) και μειωμένη φθορά του εργαλείου (Vb μειωμένο κατά 13%), όπως αναφέρεται σε σχετικές μελέτες.

Πίνακας 4: Σύγκριση τραχύτητας επιφάνειας και φθοράς εργαλείου

Ερωτήσεις - Συζήτηση

Επιπτώσεις των Οριακών Συνθηκών

Η ικανότητα της διαμόρφωσης C-SS να μειώνει τη συχνότητα των κυματισμών κατά 30% υπογραμμίζει τη σημασία της στήριξης του τεμαχίου εργασίας στη σταθεροποίηση της διαδικασίας κατεργασίας. Το κοντράμαντο στη διαμόρφωση C-SS περιορίζει το ελεύθερο άκρο του τεμαχίου εργασίας, αυξάνοντας την ακαμψία του και αλλάζοντας τα σχήματα λειτουργίας του. Αυτό μειώνει τις δυναμικές παραμορφώσεις, οι οποίες αποτελούν κύρια αιτία κυματισμού στη διαμόρφωση CF. Το καρφιτσωμένο άκρο εμποδίζει το τεμάχιο εργασίας να λυγίσει ή να κάμπτεται υπερβολικά, μετριάζοντας τον βρόχο αναγεννητικής ανάδρασης που ενισχύει τους κραδασμούς.

Ο ρόλος των παραμέτρων κοπής

Τα μοντέλα παλινδρόμησης και τα αποτελέσματα της ANOVA επιβεβαιώνουν ότι η ταχύτητα κοπής είναι ο κυρίαρχος παράγοντας στον έλεγχο της συχνότητας των κροταλισμάτων. Οι υψηλότερες ταχύτητες κοπής μειώνουν την κροταλίσματα μειώνοντας την αντοχή σε διάτμηση του χάλυβα AISI 4340 μέσω θερμικής μαλάκυνσης, όπως σημειώθηκε σε προηγούμενες μελέτες. Ωστόσο, οι υπερβολικά υψηλές ταχύτητες μπορεί να αυξήσουν τη φθορά του εργαλείου ή τη θερμική βλάβη, καθιστώντας απαραίτητη μια ισορροπία. Ο ρυθμός τροφοδοσίας και το βάθος κοπής, αν και σημαντικά, έχουν μικρότερο αντίκτυπο, αλλά συμβάλλουν στην κροταλίσματα αυξάνοντας το φορτίο των θραυσμάτων και τις δυνάμεις κοπής.

Πρακτικές Εφαρμογές

Τα ευρήματα έχουν σημαντικές επιπτώσεις στην κατεργασία χάλυβα AISI 4340 σε βιομηχανικά περιβάλλοντα. Η διαμόρφωση C-SS συνιστάται για εφαρμογές που απαιτούν υψηλή ακρίβεια και ποιότητα επιφάνειας, όπως τα εξαρτήματα αεροδιαστημικής. Οι βέλτιστες συνθήκες κατεργασίας, όπως προσδιορίστηκαν στα πειράματα (ταχύτητα κοπής: 320 m/min, ρυθμός τροφοδοσίας: 0.05 mm/περιστροφή, βάθος κοπής: 0.5 mm), ελαχιστοποιούν το κροτάλισμα και ενισχύουν τη διάρκεια ζωής του εργαλείου και το φινίρισμα της επιφάνειας. Αυτές οι συνθήκες μπορούν να ενσωματωθούν στον προγραμματισμό CNC για τη βελτίωση της παραγωγικότητας και τη μείωση του κόστους.

Περιορισμοί και μελλοντική έρευνα

Ενώ η μελέτη παρέχει πολύτιμες πληροφορίες, έχει περιορισμούς. Τα πειράματα διεξήχθησαν υπό συνθήκες ξηρής κατεργασίας, οι οποίες ενδέχεται να μην αντικατοπτρίζουν βιομηχανικές πρακτικές που συχνά χρησιμοποιούν ψυκτικά ή λιπαντικά. Μελλοντική έρευνα θα μπορούσε να διερευνήσει τις επιπτώσεις της λίπανσης ελάχιστης ποσότητας (MQL) ή της κρυογονικής ψύξης στη συχνότητα κροταλίσματος, καθώς αυτές οι μέθοδοι έχουν δείξει πολλά υποσχόμενα αποτελέσματα στη βελτίωση της κατεργασιμότητας. Επιπλέον, η μελέτη επικεντρώθηκε σε ένα συγκεκριμένο εύρος σκληρότητας (35–48 HRC). Περαιτέρω έρευνες θα μπορούσαν να εξετάσουν υψηλότερα επίπεδα σκληρότητας (π.χ., 69 HRC) για την αξιολόγηση της συμπεριφοράς κροταλίσματος σε εξαιρετικά σκληρά σενάρια τόρνευσης.

Συμπέρασμα

Η συγκριτική ανάλυση της συχνότητας ταλάντωσης κυματισμού στην τόρνευση CNC κράματος χάλυβα AISI 4340 υπό οριακές συνθήκες χωρίς σύσφιξη και με σύσφιξη καρφιών αποκαλύπτει σημαντικές διαφορές στη σταθερότητα της κατεργασίας. Η διαμόρφωση C-SS μειώνει τη συχνότητα ταλάντωσης κατά 30% σε σύγκριση με τη διαμόρφωση CF, γεγονός που αποδίδεται στην αυξημένη ακαμψία του τεμαχίου εργασίας και στις μειωμένες δυναμικές παραμορφώσεις. Η ταχύτητα κοπής είναι η πιο σημαντική παράμετρος, ακολουθούμενη από τον ρυθμό τροφοδοσίας και το βάθος κοπής, με τις βέλτιστες συνθήκες να προσδιορίζονται στα 320 m/min, 0.05 mm/περιστροφή και 0.5 mm, αντίστοιχα. Αυτά τα ευρήματα παρέχουν τη βάση για τη βελτιστοποίηση των διαδικασιών τόρνευσης CNC, τη βελτίωση της ποιότητας της επιφάνειας και την παράταση της διάρκειας ζωής του εργαλείου στην κατεργασία κραμάτων υψηλής αντοχής. Τα λεπτομερή πειραματικά δεδομένα, οι στατιστικές αναλύσεις και τα μοντέλα παλινδρόμησης που παρουσιάζονται σε αυτό το άρθρο προσφέρουν έναν ολοκληρωμένο πόρο για ερευνητές και επαγγελματίες που επιδιώκουν να μετριάσουν το κυματισμό στις εργασίες τόρνευσης CNC.

Δήλωση επανεκτύπωσης: Εάν δεν υπάρχουν ειδικές οδηγίες, όλα τα άρθρα σε αυτόν τον ιστότοπο είναι πρωτότυπα. Παρακαλώ αναφέρετε την πηγή για την επανέκδοση: https://www.cncmachiningptj.com/，thanks!

Ακρίβεια 3, 4 και 5 αξόνων CNC μηχανική κατεργασία υπηρεσίες για κατεργασία αλουμινίου, βηρύλλιο, χάλυβας άνθρακα, μαγνήσιο, κατεργασία τιτανίου, Inconel, πλατίνα, υπερ -κράμα, ακετάλη, πολυανθρακικό, υαλοβάμβακα, γραφίτης και ξύλο. Δυνατότητα κατεργασίας μερών έως 98 ίντσες. και +/- 0.001 in. ανοχή ευθύτητας. Οι διεργασίες περιλαμβάνουν φρεζάρισμα, τόρνευση, διάτρηση, διάτρηση, διάτρηση με σπείρωμα, χτύπημα, μορφοποίηση, ραβδισμό, διάτρηση αντίθετης διάτρησης, αντίθετη βύθιση, διάτρηση και κοπή με λέιζερΕ Δευτερεύουσες υπηρεσίες όπως συναρμολόγηση, άλεση χωρίς κέντρο, θερμική επεξεργασία, επένδυση και συγκόλληση. Πρωτότυπο και παραγωγή χαμηλού έως μεγάλου όγκου που προσφέρεται με μέγιστο αριθμό 50,000 μονάδων. Κατάλληλο για ρευστή ισχύ, πνευματικά, υδραυλικά και βαλβίδα εφαρμογές. Εξυπηρετεί την αεροδιαστημική, αεροσκάφη, στρατιωτική, ιατρική και αμυντική βιομηχανία. Η PTJ θα σχεδιάσει μαζί σας τις πιο οικονομικές υπηρεσίες για να σας βοηθήσει να πετύχετε τον στόχο σας, Καλώς ήρθατε στην Επικοινωνία ( sales@pintejin.com ) απευθείας για το νέο σας έργο.