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加工振刀的解決方案
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加工振刀的解決方案


加工中老是遇到惱人的振刀?以下四點優先檢查。



好不容易將客戶的圖面轉換成程式碼丟到CNC工具機後,常常換來的不是期待的成品,而是那些惱人的噪音,而造成這些噪音的元凶就是振刀。

而為了要逃離這些噪音,必須花很多的時間來去調整程式中的參數;
甚至為了工件品質的必須派一個人在CNC工具機前來來回回的轉動那些調整紐(調整主軸轉速及切削進給速度)。

在完全根治振刀的產生前,有一些簡單的方法可以先試試看,或許可以找到一個適合你的方向。
以下為一些常用於對抗振刀產生的方式;

1.選擇正確的刀柄:常見的側邊鎖付、雙角夾頭、標準ER夾頭等,並無法提供切削時所需要的精度及剛性。
早在四十多年前,大家就有發現主軸的鼻端與刀具端面貼和時可以增加剛性,所以更好的選擇是使用結合了端面及錐度接觸的刀柄(例如 Big-Plus),也就是業界常見的兩面拘束刀具,讓刀柄同時與主軸錐度及主軸端面貼和,這種固定模式能更加的提供高速切削時所需要的精度及剛性,即使在較低的轉速也可以獲得較佳的表面精度。

2. 切削刀具的材質:刀具選用正確與否是振刀出現的原因之一。影響振刀產生的因素包括正確的
刀具材質、形狀、表面塗層及長度直徑比等,以刀具長度來說,越長的刀具就相對於短刀具來說更容易產生振刀,因此某些使用者會購買防振刀刀具,但這些刀具通常要價不斐。

3. 正確的加工件夾持:如果工件並未固定完整,在加工時必定會造成工件的晃動,進而造成振刀的產生。以臥式車床來說如果今天加工的工件較長,就容易在旋轉的時後發生晃動,所以為了將工件穩固在主軸上,可以使用尾座搭配頂針(頂心)將工件固定完整,甚至在必要時需使用特製的夾具或軟爪將工件夾緊。

4. 工具機的保養:當然您想要在保養狀況不佳的工具機上獲得極佳的表面精度,除了上述三個方向外,都確認過了之後還可以請機械廠協助確認工具機是否有其他的狀況。


工欲善其事,必先利其器;定期為每天在使用的工具機進行保養,才可以獲得最佳的使用性能。
現在慢慢的有些工具機的廠商可以從程式控制或者是新技術來抑制振刀的產生,例如OKUMA及Mazak都擁有針對振刀的對應功能。

甚至在你現在使用的OKUMA 車床中就有一個這樣子的功能。

如上面我的所提到的,最快速最直接的方法就是利用那些旋轉鈕去調整你的主軸速度,但有沒有更方便的方法不需要讓你一直守在CNC前面。
針對這個部分OKUMA的OSP控制器提供了一個解決方案-主軸變速控制 這個功能主要是讓你在容易發生振刀的加工段,加入一組自動調整主軸轉速的程式碼,這功能可以協助你去抑制大部分產生的振刀。

他主要是由控制三個參數來達到抑制振刀的現象:

  • 主軸速度變化幅度(Q)
  • 主軸速度變化週期(P)
  • 間隔計時器(R)

  • 透過週期性的主軸轉速變化,就猶如你站在CNC面前持續旋轉主軸轉速旋鈕,透過這個功能可以幾乎減少90%以上的振刀現象,對於長工件加工或者是車牙的振刀上有絕佳的效果。

    如果上述的方法都沒有辦法滿足你客戶對於成品的高標準要求。

    這邊可以試試看另一種解決方案。

    加工導航 Machining Navi
    OKUMA也提供了智能化的新世代控制技術 加工導航Machining Navi,這個功能可以直接提供使用者較佳的主軸轉速建議,立即改善加工中產生的振刀現象,消除了一般使用者在加工反覆測試加工條件,這種技術能夠使切削刀具與工具機在最高性能下連續運作。
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