顫振,以及仿真對它做了什麼¶
顫振是刀具與工件之間的自激振動,也是唯一一種光從幾何角度看刀具路徑看不出來的失效模式。HiNC 並不直接預測顫振。它做的是給這一刀一個力上限,讓它待在顫振開始的區域之外——這涵蓋了刀具側,另外兩種情形則留給操作員處理。
刀具顫振——由力上限處理¶
切削力停留在門檻以下時,刀具顫振不會開始。那個門檻是機台的屬性,不是程式的:保養良好的機台能承受更高的力才會顫振,而同一份 NC 在磨耗的機台上會更早顫振。
所以槓桿是優化器的偏好切削力(OptPreferedForce_N)。以偏好力優化,是讓這一刀全長都壓在一個上限之下,而不只是壓住力峰;若某台機台仍然顫振,答案是更低的偏好力,而不是另一條刀具路徑。可用的值每台機台找一次,然後重複使用。
工件顫振——不予估計¶
工件顫振不在估計之列。又薄、又高或支撐不良的工件,會在刀具本身輕鬆承受的力之下振動,而仿真裡沒有任何東西會回報它。當柔性的一方是工件時,保護刀具的力上限並不是保護表面的那個上限。
固定頻率振動——不是程式的錯¶
固定頻率振動來自機台自身的狀態——軸承、驅動、結構——而且與刀具路徑無關。改任何 NC 都消除不了它,重新優化也幫不上忙。實務上的迴避方法,是選一個不與機台諧振頻率重合的主軸轉速。
應變硬化——為何不納入模型¶
同一場對話裡會一起冒出來的相關問題:銑削的切削深度遠大於前一刀留下的應變硬化層,所以硬化材料只佔每一刃所切除量的一小部分。它對製程的影響極小,仿真也不對它建模。
延伸閱讀¶
- 機台狀態與安全係數 —— 決定模型能要求多少力的機台側設定
- 降低切削力的刀具調整槓桿 —— 當力必須降下來、而進給率已經低到不能再低時,該改什麼
- 模型之外的加工問題 —— 一面薄壁因自身變形被量到多留 330–360 µm,以及仿真漏掉的其他效應