Een defect aan een CNC-gefreesd onderdeel.

CNC bewerkingsfouten zijn ongewenste fouten die de kwaliteit van bewerkte onderdelen in gevaar brengen, vaak veroorzaakt door factoren zoals spaanvorming, trillingen, afbrokkeling, overmatige bramen en opgebouwde randen. De meest voorkomende oorzaken zijn complexiteit in de technische tekening, verkeerde opstelling van het gereedschap, ongeschikte bewerkingsomstandigheden, expertise van de operator en slechte hantering.

Deze problemen kunnen leiden tot maatafwijkingen, problemen met de oppervlakteafwerking, gereedschapsbreuk, machine-uitval en veiligheidsrisico's. De hoofdoorzaak ligt meestal in onjuiste snijomstandigheden, gereedschapsgeometrie of machine-instellingen. Het herkennen van spaantypen of trillingspatronen helpt vaak bij het diagnosticeren van deze problemen.

Het is essentieel om de juiste gereedschappen en materialen te gebruiken om defecten te voorkomen, de juiste snijsnelheden en voedingen te garanderen en de stabiliteit van de machine te behouden. Regelmatige gereedschapsinspectie, effectief spaan- en braambeheer en het gebruik van de juiste smeermiddelen spelen ook een cruciale rol. 

Als u begrijpt hoe materialen zich gedragen onder specifieke bewerkingsomstandigheden, kunt u uiteindelijk beter fouten controleren en de productkwaliteit verbeteren.

Vraag vandaag nog een offerte aan voor CNC-bewerking — lagere kosten en levering naar meer dan 30 landen gegarandeerd!

In dit artikel worden veelvoorkomende CNC-bewerkingsfouten, de oorzaken van fouten en mogelijke oplossingen om deze fouten te voorkomen, kort besproken.

Wat wordt bedoeld met CNC-bewerkingsfouten?

De CNC-bewerkingsdefecten verwijzen naar elke ongewenste resultaten en mislukkingen in afgewerkte producten van het bewerkingsproces. Het bevat fysieke schade aan het werkstuk, maatfouten, slechte oppervlakteafwerking, materiaaldefecten, gereedschapsbreuk, machinestoringen, En nog veel meer.

Slechte bewerkingsdefecten kunnen verschillende kleine fouten veroorzaken in het uiteindelijke resultaat van bewerkte onderdelen. Het kan een maatfout, een slechte oppervlakteafwerking, warmteontwikkeling en nog veel meer problemen veroorzaken.

De fundamentele oorzaken van bewerkingsfouten bij het snijden zijn spanen, klapperen, bramen, afbrokkelen en snijkantsopbouw. Aangezien deze defecten worden veroorzaakt door "metaal snijden met een gereedschap" het mechanisme voor het genereren van defecten verandert niet, zelfs niet als het type gereedschapsmachine of verwerkingsmethode verandert, zoals bewerkingscentra, CNC-draaibanken en automatische draaibanken.

Laten we de CNC-bewerking bespreken defecten door ze te categoriseren op basis van de oorzaak van deze problemen, spanen, gebabbel, bramen, afbrokkelen en snijkantsopbouw.

Zie ook:

De impact van gereedschapsslijtage op CNC-bewerkingsdefecten

Defecten door chipvorming:

Chipvormingsmechanisme

Een spaan is het puin of materiaal dat ontstaat wanneer een snijgereedschap materiaal van een werkstuk verwijdert. Chipvorming is een integraal onderdeel van subtractieve productie want zo vindt het verwijderen van materiaal plaats om het ruwe materiaal in de gewenste vorm te brengen. 

Spaanders moeten soepel en continu worden afgevoerd. Als dit niet goed gebeurt, leiden ze tot bewerkingsfouten en kortstondige stilstand. Daarom is het noodzakelijk om ze betrouwbaar af te voeren.

Er zijn verschillende soorten metaalchips: Spattend poeder, continu, onderbroken, gekruld, draderig, lange spiralen, en meer. Omdat de vorm verandert afhankelijk van de bewerkingsmethode en het werkstuk, is het niet overdreven om te stellen dat je de bewerkingskwaliteit kunt beoordelen door naar de spanen te kijken. 

Fchips van een laag type zijn ideaal en het type spanen kan de bewerkingsstatus aangeven. Aan de andere kant worden discontinue spanen als problematisch beschouwd bij CNC-bewerking.

Hoe Ceen Wij Zorgen dat chips bewerkingsfouten veroorzaken

De volgende indicaties duiden op de mogelijkheid van bewerkingsfouten veroorzaakt door spanen:

• Spanen wikkelen zich rond gereedschappen en overtollige spanen in het bewerkingsgebied.
• Bij het verwisselen van het werkstuk worden spanen opgevangen.
• Als het snijgereedschap onverwacht breekt, kan dit erop wijzen dat spanen defecten veroorzaken.
• Als het bewerkingsproces regelmatig stopt of onverwachte stilstand ervaart.
• Boorbreuk door verstopping van spanen tijdens het boren.

Voorkomen

• Gebruik scherpe en goed onderhouden snijgereedschappen. Het vermindert de kracht die nodig is om het materiaal te snijden, wat helpt om spanen te voorkomen.
• Gebruik de juiste snijsnelheden en voedingen. Als u te langzaam snijdt, zal het gereedschap tegen het werkstuk wrijven, waardoor hitte ontstaat en er mogelijk spanen ontstaan. Ook kan te snel snijden de verwijdersnelheid beperken, omdat het materiaal dan niet snel genoeg kan worden verwijderd.
• Gebruik spaanbrekers en spaanverwijderingsgereedschappen.

Defect door Chatter

Chatter is een intermitterende trilling die optreedt tijdens het bewerken. Het kan worden ingedeeld in twee typen, "gedwongen klapperen" en "zelfopgewonden klapperen", afhankelijk van de bron van de trilling.

Gedwongen babbelen verwijst naar de trilling die wordt veroorzaakt door externe krachten die op het bewerkingssysteem werken, zoals een onbalans in het snijgereedschap en het werkstuk, onstabiele machinefundering, onnauwkeurige werkhouding, slechte stijfheid van het bewerkingsgereedschap en onnauwkeurige plaatsing. De gehele partij vervaardigde werkstukken kan defect raken door geratel (Chirag Kulkarni, 2017).

Er zijn verschillende factoren die kunnen bijdragen aan gedwongen chatten, waaronder:

1. 1. Machinespil: De spil van de machine kan de bron zijn van trillingen die tot klapperen kunnen leiden als deze niet op het juiste toerental draait of niet goed in balans is.
   2. Gereedschapshouder: Een gereedschapshouder die niet correct is ontworpen of versleten is, kan trillingen veroorzaken die tot klapperen leiden.
   3. Snijomstandigheden: Hoge snijsnelheden, hoge voedingssnelheden en grote snededieptes kunnen allemaal bijdragen aan klapperen.
   4. Werkstukeigenschappen: Harde of broze werkstukmaterialen kunnen gevoeliger zijn voor klapperen dan zachtere materialen.

Om gedwongen chatten te verminderen of te elimineren, kunnen de volgende strategieën worden gebruikt:

1. 1. Balanceer de machinespindel
   2. Gebruik een gereedschapshouder van hogere kwaliteit
   3. Gebruik een snijgereedschap met een grotere radius
   4. Gebruik een robuuster materiaal voor snijgereedschap
   5. Gebruik een snijvloeistof
   6. Gebruik een klapperende gereedschapshouder
   7. Gebruik een stabielere en robuustere machine
   8. Gebruik een zachter werkstukmateriaal
   9. Gebruik een chatter-onderdrukkingscontroller

Zelfopgewonden gebabbel is een fenomeen dat optreedt in bewerkingsprocessen wanneer het snijgereedschap ongecontroleerd trilt, waardoor a vermindering van de oppervlakteafwerking en een toename van gereedschapsslijtage. Het wordt beschouwd als een zelfopgewekte trilling omdat het wordt veroorzaakt door de interactie tussen het snijgereedschap en het werkstuk, en niet door een externe bron.

Er zijn verschillende factoren die kunnen bijdragen aan zelfopgewonden gebabbel, waaronder:

1. 1. Snijgereedschapgeometrie: Bepaalde gereedschapsgeometrieën, zoals een gereedschap met een kleine radius, kunnen het gereedschap vatbaarder maken voor klapperen.
   2. Snijomstandigheden: Hoge snijsnelheden, hoge voedingssnelheden en grote snededieptes kunnen allemaal bijdragen aan klapperen.
   3. Machinecondities: Losse of versleten machineonderdelen kunnen trillingen veroorzaken die klapperen kunnen veroorzaken.
   4. Werkstukeigenschappen: Harde of broze werkstukmaterialen kunnen gevoeliger zijn voor klapperen dan zachtere materialen.

Om zelfopgewonden gebabbel te verminderen of te elimineren, kunnen de volgende strategieën worden gebruikt:

1. 1. Verlaag de snijsnelheid en voedingssnelheid
   2. Gebruik een snijgereedschap met een grotere radius
   3. Gebruik een robuuster materiaal voor snijgereedschap
   4. Gebruik een snijvloeistof
   5. Gebruik een klapperende gereedschapshouder
   6. Gebruik een stabielere en robuustere machine
   7. Gebruik een zachter werkstukmateriaal
   8. Gebruik een chatter-onderdrukkingscontroller

Chatteren leidt tot een slechte bewerking maar ook tot schade aan de machine. De defecten van klapperen bij CNC-bewerkingen zijn onder meer vervorming van het werkstuk, slechte maatnauwkeurigheid, slechte oppervlakteafwerking, gereedschapsbreuk, veiligheidsproblemen en meer. Daarom zijn dringende tegenmaatregelen vereist om dit defect te voorkomen.

Hoe kunnen we ervoor zorgen ZIJN Worden de bewerkingsfouten veroorzaakt door trillen?

De volgende indicaties duiden op de mogelijkheid van bewerkingsfouten veroorzaakt door trillen:

• • Een merkbare trilling in het bewerkingsproces met een hard ritmisch geluid.
  • Degradatie van de oppervlakteafwerking van bewerkte onderdelen
  • Schade aan machine en gereedschap
  • Verminder de bewerkingsnauwkeurigheid.
  • Oppervlaktedefecten op het werkstuk, zoals krassen of putjes.

Voorkomen

• • Breng het gereedschap aan met een positieve spaanhoek, wat klapperen kan voorkomen door de snijkrachten te verminderen.
  • Zorg ervoor dat de fundering van de CNC-machine stabiel is.
  • Zorg ervoor dat er geen speling of speling in de opstelling zit.
  • Handhaaf de perfecte uitlijning van het gereedschap Gereedschap met een afschuining of een afgeronde rand kan het risico op klapperen verminderen door de trillingen te absorberen.

Defecten door chippen

Afbrokkelen verwijst naar het verwijderen van materiaal uit het werkstuk in kleine spaanders of fragmenten die zich op de snijkant van een snijgereedschap bevinden. Dit gebeurt bijna altijd tijdens het snijden, maar vroege detectie is belangrijk omdat zelfs kleine chips kan leiden tot onverwachte machinestops en schade aan CNC-bewerkingsprocessen.

De fundamentele redenen voor defecten veroorzaakt door uitbrokkeling zijn onder meer onvoldoende gereedschapssterkte, hoge snijkrachten, ongeschikte gereedschapsbaan en -geometrie en hardheid van het werkstuk,

Hoe ervoor te zorgen dat de bewerkingsfouten worden veroorzaakt door afbrokkeling?

De volgende indicaties suggereren de mogelijkheid van bewerkingsfouten veroorzaakt door uitbrokkeling.

• Vaak stoppen of ervaren van onverwachte downtime van het CNC-bewerkingsproces.
• Een ruwe, ongelijkmatige oppervlakteafwerking met een dof, satijnachtig uiterlijk.
• Overmatige slijtage van snijgereedschappen
• Slechte productiviteit of lage bewerkingscyclustijd.

preventie:

• Onderhoud en slijp uw snijgereedschap consequent en zorg ervoor dat ze in goede staat verkeren, zodat ze schone, splintervrije sneden kunnen produceren.
• Gebruik gereedschap met een harde coating, zoals diamant of hardmetaal.
• Gebruik gereedschap met veel snijkanten. Het verdeelt de snijkrachten gelijkmatig en vermindert de kans op breukfouten.

Defect door overmatige bramen

Overmatige bramen in een CNC-gefreesd onderdeel.

Bramen verwijzen naar de kleine, scherpe uitsteeksels of randen die achterblijven op het oppervlak van een bewerkt onderdeel. Dit zijn eigenlijk de uitstekende delen van het werk die ongesneden blijven en de spanen naar buiten worden geduwd. Het is niet overdreven om te zeggen dat snijprocessen altijd bramen genereren, variërend van grote tot kleine bramen.

Bramen laten zoals ze zijn, kunnen problemen en verwondingen veroorzaken in het volgende proces, dus een bewerking die het ontstaan ​​van bramen onderdrukt en betrouwbaar ontbramen is essentieel.

Slechte oppervlakteafwerking is het belangrijkste defect in de vorming van bramen tijdens CNC-bewerkingen. Andere defecten zijn onder meer een lage productkwaliteit, meer uitval en afval en een langere productietijd.

Hoe voorkom je dat bewerkingsfouten door overmatige bramen ontstaan?

De volgende indicaties duiden op de mogelijkheid van bewerkingsfouten veroorzaakt door overmatige bramen:

• Zichtbare bramen op het bewerkte oppervlak.
• Ruw oppervlak met veel oneffenheden.
• Slechte pasvorm en functie
• De uitstroom van defecte producten.

Voorkomen

• Gebruik het juiste snijgereedschap voor het materiaal dat u bewerkt.
• Overweeg het ontbraamgereedschap om de bramen te verwijderen die tijdens de bewerking zijn ontstaan.
• Een gereedschap met een langere neusradius kan de braamdefecten voorkomen.

Defecten door The Built-up Edge

Randopbouw (BUE)

Snijkantsopbouw is een fenomeen waarbij spanen zich hechten aan de punt van de snijkant als gevolg van hoge snijdruk en wrijvingswarmte.

De belangrijkste reden voor snijkantsopbouw is Onjuiste snijsnelheden & voedingssnelheden, ongeschikt koelmiddel of smeermiddel, en slechte gereedschapscondities & geometrie. Bovendien zijn sommige materialen vatbaar voor problemen met randopbouw, zoals ductiele materialen die gemakkelijk door middel van bewerking kunnen worden gehard (zacht staal, messing, roestvrij staal, aluminium, enz.), die de neiging hebben om een ​​opgebouwde rand te genereren.

De opgebouwde randen resulteren in een slechte pasvorm en functie, ruwe oppervlakteafwerking, veiligheidsproblemen en onnauwkeurige afmetingen.

Hoe kunnen bewerkingsfouten veroorzaakt door opgebouwde randen worden gegarandeerd?

De volgende indicaties wijzen op de mogelijkheid van bewerkingsfouten veroorzaakt door opbouw van randen.

• Baanbrekend versnipperen
• De zichtbare aanwezigheid van opbouwranden op het werkstuk.
• Onverwachte machinestilstand.
• Slechte pasvorm en functie

preventie:

• Gebruik gereedschap met een dempende laag of een dempende geometrie.
• Breng geschikte smeermiddelen en koelvloeistoffen aan.

Tips om alle soorten CNC-bewerkingsfouten te voorkomen.

Aangezien enkele veelvoorkomende fouten kunnen leiden tot verschillende defecten bij CNC-bewerkingen, zijn er enkele fundamentele tips om deze effecten te voorkomen.

Ken je materiaal

Controleer altijd of u een juiste instelling en draaibank gebruikt voor het type metaal in kwestie. Overweeg de verschillende fysieke en mechanische eigenschappen van het werkstukmateriaal voordat u het gereedschapsmateriaal en de geometrie selecteert. Pas bovendien de juiste snijsnelheid en voedingssnelheid toe op basis van het materiaaltype.

Met zeer harde metalen kan uw draaibank bijvoorbeeld mogelijk niet werken, zoals het geval is met gietijzer. Overweeg dus het model en de specificaties van de apparatuur voordat u gaat programmeren.

De zorg en toewijding van uw team zijn op dit moment essentieel, maar u heeft ook een partner nodig die u bijstaat bij voorspellend, preventief of correctief onderhoud.

Controleer de digitale instructies

Bij het invoeren van de code is de meest voorkomende fout bij CNC-bewerking een eenvoudige spelling- of syntaxisfout. Hoewel de meeste moderne draaibanken mechanismen hebben die storingen voorkomen, kan een eenvoudig detail als dit de hele productieketen stilleggen en uw apparatuur beschadigen (10 veelvoorkomende problemen met CNC-bewerkingsmachines, 2021). Daarom is kruiscontrole van de G-code essentieel.

Periodiek en preventief onderhoud van apparatuur

Het is essentieel om een ​​team van hooggekwalificeerde professionals te hebben voor de reparatie en het onderhoud van uw CNC-machine. Periodiek en gepland onderhoud up-to-date houden, inclusief services die de prestaties van apparatuur verbeteren, zoals:

• Smering van bewegende delen
• Vloeistofniveaus controleren en aanvullen
• Verwijderen of vervangen van filters.

Opsommen

Tegenmaatregelen tegen bewerkingsfouten zijn niet beperkt tot vindingrijkheid ter plaatse. Verwerf een breed scala aan kennis, van metalen materialen tot gereedschapskenmerken, en neem tegenmaatregelen.

Bij Prolean hebben onze CNC-experts jarenlange ervaring in CNC-bewerking. Ze weten precies hoe ze bewerkingsfouten kunnen voorkomen. Zo kunnen de levertijd en de kwaliteit van de onderdelen worden gegarandeerd. 

Als u er naar op zoek bent CNC-bewerkingsservice voor uw project, neem dan gerust contact met ons op contact. We zullen uw productieplan en offerte binnen een paar uur ontvangen.

FAQ's

Wat is de levensduur van CNC?

Met goed onderhoud gaan CNC-machines doorgaans 10 tot 15 jaar mee, hoewel high-end modellen meer dan 20 jaar mee kunnen gaan. De gebruiksfrequentie, werklast en onderhoudsschema's hebben een aanzienlijke invloed op de levensduur.

Wat is basisonderhoud voor een CNC-machine?

Basis CNC-onderhoud bestaat uit het dagelijks schoonmaken, smeren van bewegende delen, controleren van vloeistofniveaus, vastdraaien van losse onderdelen en inspecteren van gereedschap op slijtage om storingen te voorkomen en de nauwkeurigheid te waarborgen.

Kostenvergelijking CNC-bewerking? 

De kosten van CNC-bewerking variëren afhankelijk van het materiaal, de complexiteit van het ontwerp en de hoeveelheid. Aluminium is goedkoper dan titanium; 3-assige machines zijn voordeliger dan 5-assige. CNC is kosteneffectief voor prototypes en massaproductie.

Hoe kunnen CNC-bewerkingsfouten worden opgelost?

CNC-defecten kunnen worden opgelost door gereedschapspaden te optimaliseren, scherpe gereedschappen te gebruiken, de juiste voedingssnelheden te handhaven en te zorgen voor kalibratie. Regelmatige inspecties en training van operators helpen ook om bewerkingsfouten te verminderen.

Wat zijn de meest voorkomende oorzaken van CNC-bewerkingsdefecten?

De meest voorkomende oorzaken van CNC-bewerkingsdefecten zijn complexiteit in het CAD-model, verkeerde opstelling van het gereedschap, ongeschikte bewerkingsomstandigheden, expertise van de operator en slechte bediening.

Wat zijn de meest voorkomende CNC-bewerkingsdefecten?

Er zijn verschillende CNC-bewerkingsdefecten, maar deze kunnen worden gecategoriseerd als chipdefecten, chatterdefecten, chipdefecten, braamdefecten en opgebouwde randdefecten.

Hoe algemene CNC-bewerkingsdefecten voorkomen?

Het kan worden voorkomen op basis van het specifieke type defecten. Enkele gebruikelijke strategieën zijn echter het overwegen van materiaaleigenschappen, correcte G-code, periodiek en preventief onderhoud van apparatuur en geschikte bewerkingsvariabelen.