¿Cómo afecta el estrés del lecho de la máquina herramienta CNC la calidad del mecanizado?

Precisión del mecanizado

• Deformación y desplazamiento : El estrés en el lecho puede causar deformación estructural, lo que a su vez afecta la precisión posicional de varios componentes de la máquina. Por ejemplo, la rigidez insuficiente en el soporte del atalda del lecho puede conducir a desviaciones posicionales del centro de la pala, con la máxima deformación de desplazamiento que alcanza hasta 0.13465 mm. Dicha deformación afecta directamente el posicionamiento relativo entre la herramienta y la pieza de trabajo, lo que resulta en errores de mecanizado.
• Concentración de estrés : Altos valores de estrés en áreas concentradas, como la conexión entre las guías y el lecho o el área de transición entre la columna y el lecho, pueden conducir a una deformación localizada, lo que afecta la precisión del mecanizado.

Calidad de la superficie

• Aspereza de la superficie : Las vibraciones y deformaciones causadas por el estrés del lecho pueden afectar la rugosidad de la superficie de la parte mecanizada. Las vibraciones estructurales mecánicas son inevitables durante el mecanizado y pueden reducir la eficiencia del mecanizado y afectar la rugosidad de la superficie.
• Grietas y fuerza de fatiga : La concentración de estrés puede provocar grietas en la superficie de la pieza, reduciendo su resistencia a la fatiga.

Durabilidad de la herramienta

• Desgaste de herramientas : Las vibraciones y deformaciones causadas por el estrés en la cama pueden acelerar el desgaste de la herramienta, reduciendo la vida útil de la herramienta.

Vida útil de máquina y accesorio

• Falla de fatiga estructural : Altos valores de estrés en áreas concentradas pueden conducir a una falla de fatiga estructural, lo que afecta la vida útil de la máquina y los accesorios.

Contaminación acústica

• Generación de ruido : Las vibraciones de la estructura mecánica no solo afectan la calidad del mecanizado sino que también generan contaminación acústica.

Control y optimización del estrés del lecho

1. Optimizar el diseño de la estructura de la cama :
   • Diseño de refuerzo : Los refuerzos adecuadamente diseñados pueden mejorar la rigidez y la resistencia torsional de la cama. Por ejemplo, usando una cuadrícula o una estructura de refuerzo en forma de cruz.
   • Selección de material : Elija materiales con alta rigidez y bajos coeficientes de expansión térmica, como el granito.
2. Técnicas de alivio del estrés :
   • Vibración envejecida : La tecnología de envejecimiento de la vibración libera estrés interno en piezas de trabajo aplicando cargas cíclicas, reduciendo el estrés residual.
   • Térmico envejecido : Los procesos de envejecimiento térmico pueden eliminar efectivamente el estrés residual en el lecho, mejorando la estabilidad dimensional.
3. Análisis y optimización de elementos finitos :
   • Modelado y análisis de elementos finitos : Al crear modelos de elementos finitos, analice las características estáticas y dinámicas del lecho en diferentes condiciones de funcionamiento para obtener información sobre la deformación y la distribución del estrés.
   • Optimización estructural : Según los resultados del análisis, optimice la estructura del lecho, como agregar refuerzos y ajustar el diseño de las guías.
4. Optimización de procesos :
   • Reducir la carga : Optimizar los parámetros de corte para reducir las fuerzas de corte y las fuerzas de inercia.
   • Aumentar la rigidez del sistema de proceso : Reemplace los componentes con menor rigidez con materiales de alta resistencia para mejorar la rigidez general del sistema de proceso.