Como o estresse do leito da máquina de ferramentas de máquina CNC afeta a qualidade da usinagem?

Precisão da usinagem

• Deformação e deslocamento : O estresse no leito pode causar deformação estrutural, o que, por sua vez, afeta a precisão posicional de vários componentes da máquina. Por exemplo, a rigidez insuficiente no suporte da lista de tailes do leito pode levar a desvios posicionais do centro do estoque, com a deformação máxima de deslocamento atingindo até 0,13465 mm. Essa deformação afeta diretamente o posicionamento relativo entre a ferramenta e a peça de trabalho, resultando em erros de usinagem.
• Concentração de estresse : Altos valores de estresse em áreas concentradas, como a conexão entre as guias e o leito ou a área de transição entre a coluna e o leito, podem levar à deformação localizada, afetando a precisão da usinagem.

Qualidade da superfície

• Rugosidade da superfície : Vibrações e deformações causadas pelo estresse do leito podem afetar a rugosidade da superfície da parte usinada. As vibrações estruturais mecânicas são inevitáveis ​​durante a usinagem e podem reduzir a eficiência da usinagem e afetar a rugosidade da superfície.
• Rachaduras e força de fadiga : A concentração de estresse pode levar a rachaduras na superfície da peça, reduzindo sua força de fadiga.

Durabilidade da ferramenta

• Desgaste da ferramenta : Vibrações e deformações causadas pelo estresse do leito podem acelerar o desgaste da ferramenta, reduzindo a vida útil da ferramenta.

Vida de serviço de máquina e acessório

• Falha de fadiga estrutural : Altos valores de estresse em áreas concentradas podem levar à falha de fadiga estrutural, afetando a vida útil da máquina e dos equipamentos.

Poluição sonora

• Geração de ruído : As vibrações da estrutura mecânica não apenas afetam a qualidade da usinagem, mas também geram poluição sonora.

Controle e otimização do estresse no leito

1. Otimizar o design da estrutura do leito :
   • Projeto do reforçador : Os reforçadores adequadamente projetados podem melhorar a rigidez e a resistência de torção da cama. Por exemplo, usando uma estrutura de reforço em forma de grade ou em forma de cruz.
   • Seleção de material : Escolha materiais com alta rigidez e baixos coeficientes de expansão térmica, como granito.
2. Técnicas de alívio do estresse :
   • Vibração envelhecida : A tecnologia de envelhecimento da vibração libera estresse interno em peças de trabalho aplicando cargas cíclicas, reduzindo o estresse residual.
   • Idosos térmicos : Os processos de envelhecimento térmico podem efetivamente eliminar o estresse residual no leito, melhorando a estabilidade dimensional.
3. Análise e otimização de elementos finitos :
   • Modelagem e análise de elementos finitos : Ao criar modelos de elementos finitos, analise as características estáticas e dinâmicas do leito sob diferentes condições operacionais para obter informações sobre deformação e distribuição de tensão.
   • Otimização estrutural : Com base nos resultados da análise, otimize a estrutura do leito, como adicionar reforços e ajustar o layout das guias.
4. Otimização do processo :
   • Reduzir a carga : Otimize os parâmetros de corte para reduzir as forças de corte e as forças inerciais.
   • Aumentar a rigidez do sistema de processo : Substitua os componentes por menor rigidez por materiais de alta resistência para aprimorar a rigidez geral do sistema de processo.