การสั่นสะเทือนของเครื่องจักร มักเป็นส่วนที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ของกระบวนการตัดโลหะ. สิ่งเหล่านี้มีลักษณะเฉพาะหรือเกิดขึ้นเมื่อมีการตัด การสั่นสะเทือนทางกลเรียกว่า "chatter,” ซึ่งเน้นถึงลักษณะเฉพาะของการทำงานซึ่งมาจากการประมวลผลทุกครั้งที่มีการคายเศษ แม้ว่าการตัดจะถือว่าเสถียรแล้วก็ตาม. ไม่ได้หมายความว่าการสั่นสะเทือนจะไม่เกิดขึ้น. เพียงแต่อยู่ในระดับที่ให้ผลลัพธ์การกลึงที่ต้องการ, และถือเป็นการทำงานแบบ“ ไม่สั่นสะเทือน”.
ในความเป็นจริง, การสั่นสะเทือนในกระบวนการตัดเป็นปัจจัยทำลายประสิทธิภาพ. ผู้ผลิตพยายามอย่างเต็มที่เพื่อลดการสั่นสะเทือน และลดระดับที่ไม่ส่งผลต่อการตัดเฉือน. Chatter เป็นเรื่องของการวิจัยอย่างจริงจังที่ให้วิธีการแบบจำลองการสั่นสะเทือนในการตัดเฉือนซึ่งผู้ผลิตต้องการหาวิธีลดการสั่นสะเทือนนี้ , อย่างไรก็ตาม, การพัฒนานี้ต้องใช้เวลาและต้องการข้อมูลเพิ่มเติมที่หลากหลายรวมถึงการคำนวนเพิ่มเติมบางครั้ง ในกรณีที่ส่วนใหญ่ เมื่อผู้ผลิตเผชิญกับการสั่นสะเทือนในระหว่างการตัดเฉือนพวกเขามีเครื่องมือเพียงไม่กี่ตัวเท่านั้นที่จะจัดการตอบสนองแบบเรียลไทม์เพื่อลด Chatter. วิธีปฏิบัติที่พบบ่อยที่สุดคือการปรับความเร็วในการตัดและอัตราป้อนต่าง ๆ ซึ่งมักจะนำไปสู่การลดประสิทธิภาพการผลิตเช่นกัน.ดังนั้นวิธีการใด ๆ ที่มีประสิทธิภาพในการลดการสั่นสะเทือนที่ไม่ส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพการทำงานของการตัดเฉือนจะได้รับความสนใจจากผู้ผลิตแน่นอน.
การลดการสั่นสะเทือนในการตัดเฉือนต้องคำนึงถึงหน่วยการผลิตเป็นระบบซึ่งประกอบด้วยองค์ประกอบที่เกี่ยวข้องกันดังต่อไปนี้: เครื่องจักร,ชิ้นงาน, อุปกรณ์ยึดจับและเครื่องมือตัด ในขณะที่อิทธิพลของแต่ละองค์ประกอบที่มีต่อการลดการสั่นสะเทือนโดยรวมแตกต่างกัน การปรับปรุงลักษณะการสั่นสะเทือนขององค์ประกอบหนึ่งอาจมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อพฤติกรรมแบบไดนามิกโดยรวมของระบบ ความพยายามส่วนใหญ่ในการป้องกันการสั่นสะเทือน มุ่งเน้นไปที่การพัฒนาเครื่องจักรที่แข็งแรงและประกอบด้วยเซ็นเซอร์อัจฉริยะและการควบคุมคอมพิวเตอร์และเครื่องมือลดแรงสั่นสะเทือนขั้นสูง. เครื่องมือตัดที่มีขนาดเล็กที่สุด-และอาจเป็นส่วนประกอบที่ง่ายที่สุดของระบบ, สามารถเปลี่ยนกำลังการสั่นสะเทือนของหน่วยการผลิตได้หรือไม่? แม้ว่าผู้ผลิตอาจไม่ได้หวังเป็นอย่างยิ่งสำหรับบทบาทของเครื่องมือตัดเฉือนในการลดการสั่นสะเทือน , ในบางกรณีการเลือกเครื่องมือที่ถูกต้องสามารถหยุดการสั่นสะเทือนได้โดยไม่ส่งผลเสียต่อประสิทธิภาพการผลิต.

รูปทรงเรขาคณิตของงานตัด
รูปทรงของเครื่องมือที่ถูกต้องทำให้กระบวนการตัดราบรื่นและมีความเสถียร. รูปทรงเรขาคณิตมีอิทธิพลอย่างมากต่อความผันผวนของกำลังการตัด, การคายของเศษและปัจจัยอื่น ๆ ซึ่งมีสัมพันธ์โดยตรงกับโหมดการสั่นสะเทือน.วิศวกรออกแบบเครื่องมือของ ISCAR เชื่อว่ารูปทรงการตัดสามารถช่วยลดแรงสั่นสะเทือนของเครื่องมือ และได้พัฒนาวิธีแก้ปัญหาที่น่าสนใจ มีดกัดแบบถอดเปลี่ยนได้และเครื่องมือโซลิดคาร์ไบด์ของ ISCAR นั้นมีคมตัดแบบแยกส่วน ขอบดังกล่าวอาจมีรอยหยักหรือร่องมีการคายเศษ การดำเนินการคายเศษทำให้ขนาดเศษกว้างแบ่งออกเป็นส่วนย่อย ๆ ทำให้เกิดพฤติกรรมแบบไดนามิกที่ดีขึ้นของเครื่องมือในระหว่างการตัดเฉือนและการสั่นสะเทือนจะเสถียร. ในการตัดเฉือนหยาบ ใบมีดกัดขยายส่วนมีดกัดจะทำการตัดสต็อควัสดุขนาดใหญ่ออกและทำงานในสภาวะที่หนัก แรงตัดที่สำคัญซึ่งทำงานหมุนกัดวงรอบสร้างปัญหาการสั่นสะเทือน เมื่อใช้เม็ดมีดแบบแยกส่วนได้ สามารถใช้จัดการกับปัญหาเหล่านี้ได้. การกัดด้วยเม็ดมีดกลมงานหนักในการตัดเฉือนโพรงและช่องบรรจุโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการทำแม่พิมพ์และขึ้นรูป มักจะทำงานในส่วนที่ยื่นออกมาสูงซึ่งมีผลต่อความแข็งแกร่งและความต้านทานการสั่นสะเทือนของเครื่องมือ ปัญหาเกี่ยวกับความแข็งแรงในการตัดเกิดขึ้นเมื่อ overhang เกินกว่า 3 เท่าของขนาดของเครื่องมือ.การใช้เม็ดมีดกลมแบบหยักที่มี ผลต่อการแยกเศษจะช่วยแก้ไขสถานการณ์นี้และช่วยเพิ่มความทนทานอย่างมาก (รูปที่ 1).
ระยะห่างฟันที่ออกแบบไว้อย่างดีเยี่ยม ทำให้ประสิทธิภาพในการทำงานแบบไดนามิกของเครื่องมือตัดดีขึ้นอีกระดับ ตระกูล CHATTERFREE คาร์ไบด์เอ็นมิลของ ISCAR ได้รับการออกแบบบนพื้นฐานของวิธีการควบคุมระดับเสียง เครื่องมือตระกูลนี้มีระยะพิทช์แปรผันร่วมกับร่องเกลียวที่แตกต่างกันทำให้มั่นใจได้ว่าการกัดไร้เสียงกระทบในการใช้งานที่หลากหลาย.
ชุด FINISHRED ของหัวกัดโซลิดคาร์ไบด์มีรูปทรงเรขาคณิตแยกเศษ ประกอบกับพิทช์แบบเกลียว (รูปที่ 2) ที่สามารถกัดผิวละเอียดในขณะที่การทำงานกัดหยาบพร้อมกัน.
หลักการของรูปทรงการตัดที่ป้องกันการสั่นสะเทือน ซึ่งแสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพของรูปทรง ในหัวกัดโซลิดคาร์ไบด์ได้ถูกนำไปใช้กับการออกแบบหัวกัดแบบต่างๆ ชนิดถอดเปลี่ยนได้ที่ทำจากคาร์ไบด์ซีเมนต์ในตระกูล MULTI-MASTER.

มีดเจาะ Chatter-Free
เสียงจากการกระทบในการเจาะทำให้พื้นผิวงานไม่เรียบและมีปัญหาความแม่นยำ. ในตระกูลมีดเจาะ SUMOCHAM ของ ISCAR ที่มีหัวคาร์ไบด์ที่ถอดเปลี่ยนได้., การออกแบบขอบมาร์จินของหัว QCP / ICP-2M เพิ่มความเสถียรของกำลังงานเครื่องมือได้อย่างมาก.
หากการสั่นสะเทือนเกิดขึ้นเมื่อมีดเจาะเข้าสู่วัสดุ, อาจทำให้เกิดความเสียหายอย่างรุนแรงและอาจทำให้การเจาะแตกได้ มีดเจาะตระกูล SUMOCHAM-IQ ของหัวคาร์ไบด์แบบถอดเปลี่ยนได้ รุ่น HCP (รูปที่ 3) มีไว้สำหรับติดตั้งในตัวของเครื่องมือ SUMOCHAM มาตรฐาน, สามารถมั่นใจได้มีหัวเจาะนำร่องในตัวเองที่เชื่อถือได้. ที่สำคัญคือรูปทรงที่เว้าโค้งแบบ pagoda สำหรับการเจาะที่ให้ความประทับใจ รูปทรงการเจาะต้นแบบนี้ทำให้สามารถได้การเจาะมีคุณภาพสูงที่มีความลึกสูงสุดได้ถึง 12 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางลงในวัสดุที่เป็นของแข็งโดยตรงโดยไม่ต้องเจาะรูนำร่องก่อน.
“ความอัศจรรย์ของขอบเว้าแบบ pagoda” เป็นวัตกรรมของ ISCAR อีกรุ่นหนึ่ง: มีดตระกูล LOGIQ3CHAM ของมีดเจาะรุ่นล่าสุดที่มีหัวคาร์ไบด์แบบถอดเปลี่ยนได้พร้อมคมกัด 3 ซี่ เพื่อความมั่นใจในการผลิตที่สูงขึ้น. มีดเจาะแบบร่องเกลียว 3 เกลียว ที่ทำให้โครงสร้างของเครื่องมือแข็งแรงน้อยกว่าเมื่อเทียบกับมีดเจาะที่มี 2 เกลียว ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากัน เพื่อที่จะปรับปรุงความแข็งแกร่งแบบไดนามิก องศาร่องเกลียวเป็นตัวแปรหลักการออกแบบนี้เมื่อใช้ร่วมกับคมตัดรูปทรง pagoda แก้ไขปัญหาและป้องกันการกระทบสำหรับการเจาะที่ทนทานให้ประสิทธิภาพสูง.

วัสดุของเครื่องมือ
เครื่องมือตัดที่มีองค์ประกอบและการติดตั้ง เช่นเม็ดมีดถอดเปลี่ยนได้หรือเครื่องมือแบบถอดเปลี่ยนได้ การเลือกวัสดุของตัวเครื่องที่เหมาะสม คือทางเลือกเพิ่มเติมสำหรับการสร้างโครงสร้างของเครื่องมือที่ปราศจากการเสียดสี ตัวเครื่องมือส่วนใหญ่ทำจากเกรดเหล็กกล้าที่มีคุณภาพสูงซึ่งมีคุณสมบัติการทนแรงตึงของวัสดุคล้ายกัน อย่างไรก็ตามในบางกรณีวิศวกรออกแบบเครื่องมือได้ระบุทางเลือกวัสดุที่ประสบความสำเร็จเพื่อเพิ่มความแข็งแรงในการสั่นสะเทือน.
MULTI-MASTER, มีดกัดรุ่นใหม่ของ ISCAR แบบถอดเปลี่ยนได้, ใช้หัวกัดขนาดตามสัมพันธ์กับด้าม , ซึ่งผลิตจากเหล็กทังสเตนคาร์ไบด์หรือโลหะคุณภาพ ด้ามมีดมีความหลากหลาย ในการออกแบบรุ่นใหม่ ๆ และให้ความแข็งแรงอย่างยิ่ง, ดังนั้นด้ามคาร์ไบด์เหมาะสำหรับเมื่อทำการกัดที่ด้ามกัดยาวและกัดงานภายใน เป็นโลหะผสมที่มีทังสเตนประมาณ 90% มีคุณสมบัติดูดซับแรงสั่นสะเทือนและด้ามจับของโลหะคุณภาพเหมาะที่สุดสำหรับการกัดที่เบาถึงปานกลางในสภาวะที่ไม่มั่นคง.

เครื่องมือป้องกันการสั่นสะเทือนสำหรับการกลึงลึก
เครื่องมือทั่วไปสำหรับการกลึงหรือการคว้านภายใน ประกอบด้วยด้ามคว้านที่มีเม็ดมีดยึดหรือตลับที่บรรจุเม็ดมีด. ด้ามเป็นส่วนประกอบหลักในการทำงานแบบไดนามิกของเครื่องมือ ความแข็งของด้ามสัมพันธ์กับด้ามที่ยื่นยาวต่ออัตราส่วนเส้นผ่านศูนย์กลางและอัตราส่วนขนาดใหญ่อาจเป็นสาเหตุของการเบี่ยงเบนและการสั่นสะเทือนของเครื่องมือ, ซึ่งมีผลต่อความแม่นยำและความละเอียดของผิวในระหว่างการตัดเฉือน.
ISCAR ได้พัฒนาด้ามคว้านสามประเภทเพื่อให้ครอบคลุมการใช้งาน งานคว้าน ที่หลากหลาย: สองส่วน (จากเหล็กและโซลิดคาร์ไบด์) และประกอบเข้าด้วยกัน ทำให้มีระบบกันสั่นสะเทือนอยู่ภายใน.
ด้ามเหล็กช่วยให้การตัดมีความเสถียรด้วยส่วนที่ยื่นยาวออกมา เกินสี่เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลาง. ค่าที่มากกว่านี้อาจทำให้เกิดการสั่นสะเทือนเนื่องจากคุณสมบัติความยืดหยุ่นของเหล็ก. การเปลี่ยนวัสดุด้ามจากเหล็กเป็นคาร์ไบด์แข็งขึ้นช่วยให้มั่นใจได้ว่าไม่มีการสั่นสะเทือนที่มีประสิทธิภาพด้วยระยะยื่นสูงถึงเจ็ดเท่าของเส้นผ่านศูนย์กลาง. อย่างไรก็ตามหากเพิ่มความลึกของการคว้านมากกว่านี้ จะถูกจำกัดด้วยคุณสมบัติความแข็งแรงของโลหะ การทำงานส่วนที่ลึกยาวนี้ ISCAR ได้พัฒนาด้ามมีดตระกูล ISOTURN WHISPERLINE เพื่อป้องกันการสั่นสะเทือน ด้ามคว้านที่สามารถเปลี่ยนแทนกันได้สำหรับเม็ดมีดที่สามารถจัดทำดัชนีของรูปทรงที่แตกต่างกันและมีความสามารถในการจ่ายสารหล่อเย็นภายใน. องค์ประกอบหลักของการออกแบบแถบคือกลไกลดแรงสั่นสะเทือนในตัวเพื่อให้การสั่นสะเทือนแบบ "live" ในระหว่างการตัดเฉือน ทำให้การคว้านมีประสิทธิภาพทำงานส่วนที่ลึกยาวออกมา เส้นผ่านศูนย์กลางจากเจ็ดถึงสิบสี่เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลาง (รูปที่ 4).
เครื่องมือลดแรงสั่นสะเทือนของ ISCAR ยังใช้ในงานเซาะร่องแบบลึกและงานตัด. ใบเบลดที่บรรจุเม็ดมีดแต่ละอันได้รับการตั้งค่าล่วงหน้าโดย ISCAR เพื่อประสิทธิภาพที่ดีที่สุดสำหรับส่วนยื่นออกที่หลากหลาย แต่ผู้ใช้สามารถทำการตั้งค่าด้วยตนเองได้หากจำเป็น.
ผู้ผลิตเครื่องมือตัดมีทางเลือกที่จำกัดในการลดการสั่นสะเทือนของการทำงาน, ด้วยรูปทรงของชิ้นงาน, เครื่องมือที่ใช้และอาจจะใช้, วัสดุ, ตัวเครื่องมือและเครื่องมือตัดที่มีอุปกรณ์ลดการสั่นสะเทือนในตัว. ทักษะและความเฉลียวฉลาดที่จำเป็นต้องมีเพื่อสร้างเครื่องมือ chatter-free ด้วยทรัพยากรที่จำกัดเหล่านี้. อย่างไรก็ตามยังมีความเป็นไปได้, และการแก้ปัญหาของ ISCAR ที่แสดงในตัวอย่างข้างต้น ก็ช่วยยืนยันความเป็นไปได้.

รูปที่ 1


รูปที่ 2


รูปที่ 3


รูปที่ 4