Dalam usaha mengejar ketepatan, kelajuan dan kecekapan yang lebih tinggi dalampemesinan ketepatan, setiap komponen asistem CNCmemainkan peranan yang kritikal.Plat belakang gelendong, antara muka yang kelihatan mudah antara gelendong dan alat pemotong atau chuck, telah muncul sebagai faktor utama yang mempengaruhi prestasi keseluruhan. Dihasilkan secara tradisional daripada besi tuang atau keluli, plat belakang kini direka bentuk semula menggunakan bahan termaju seperti6061 aluminium. Artikel ini mengkaji cara anjakan ini menangani cabaran lama dalam redaman getaran, pengurusan haba dan imbangan putaran, dengan itu menetapkan penanda aras baharu untuk ketepatan dalam persekitaran pembuatan setakat 2025.
Kaedah Penyelidikan
1.Pendekatan Reka Bentuk
Metodologi penyelidikan pelbagai aspek telah digunakan untuk memastikan penemuan yang komprehensif dan boleh dipercayai:
●Pengujian Bahan Perbandingan: Pelat belakang aluminium 6061-T6 dibandingkan secara langsung dengan plat belakang besi tuang Gred 30 dengan dimensi yang sama.
●Pemodelan Simulasi: Simulasi FEA menggunakan perisian Siemens NX telah dijalankan untuk menganalisis ubah bentuk di bawah daya emparan dan kecerunan terma.
●Pengumpulan Data Operasi: Data getaran, suhu dan kemasan permukaan telah dilog dari beberapa pusat pengilangan CNC yang menjalankan kitaran pengeluaran yang sama dengan kedua-dua jenis plat belakang.
2. Kebolehulangan
Semua protokol ujian, parameter model FEA (termasuk ketumpatan mesh dan keadaan sempadan), dan skrip pemprosesan data diperincikan dalam Lampiran untuk membolehkan pengesahan bebas dan replikasi kajian.
Keputusan dan Analisis
1.Redaman Getaran dan Kestabilan Dinamik
Prestasi Redaman Perbandingan (Diukur Mengikut Faktor Kehilangan):
| bahan | Faktor Kehilangan (η) | Kekerapan Semula Jadi (Hz) | Pengurangan Amplitud lwn Besi Tuang |
| Besi tuang (Gred 30) | 0.001 – 0.002 | 1,250 | Garis dasar |
| 6061-T6 Aluminium | 0.003 – 0.005 | 1,580 | 40% |
Kapasiti redaman yang lebih tinggi daripada 6061 aluminium berkesan melemahkan getaran frekuensi tinggi yang berasal daripada proses pemotongan. Pengurangan dalam sembang ini secara langsung berkorelasi dengan peningkatan 15% dalam kualiti kemasan permukaan (seperti yang diukur dengan nilai Ra) dalam operasi kemasan.
2.Pengurusan Terma
Di bawah operasi berterusan, 6061 plat belakang aluminium mencapai keseimbangan terma 25% lebih cepat daripada besi tuang. Keputusan FEA, divisualisasikan dalam , menunjukkan taburan suhu yang lebih seragam, meminimumkan hanyutan kedudukan akibat terma. Ciri ini penting untuk kerja pemesinan jangka panjang yang memerlukan toleransi yang konsisten.
3.Berat dan Kecekapan Operasi
Pengurangan 65% dalam jisim putaran merendahkan momen inersia. Ini diterjemahkan kepada pecutan dan masa nyahpecutan gelendong yang lebih pantas, mengurangkan masa tidak pemotongan dalam operasi intensif penukaran alat sebanyak purata 8%.
Perbincangan
1.Tafsiran Penemuan
Prestasi unggul aluminium 6061 dikaitkan dengan sifat bahan khususnya. Ciri redaman yang wujud aloi berpunca daripada sempadan butiran mikrostrukturnya, yang menghilangkan tenaga getaran sebagai haba. Kekonduksian terma yang tinggi (kira-kira 5 kali besi tuang) memudahkan pelesapan haba yang cepat, menghalang bintik panas setempat yang boleh menyebabkan ketidakstabilan dimensi.
2.Had
Kajian ini memberi tumpuan kepada 6061-T6, aloi yang digunakan secara meluas. Gred aluminium lain (cth, 7075) atau komposit lanjutan mungkin menghasilkan keputusan yang berbeza. Tambahan pula, ciri haus jangka panjang di bawah keadaan pencemar yang melampau bukan sebahagian daripada analisis awal ini.
3.Implikasi Praktikal untuk Pengilang
Untuk kedai mesin yang bertujuan untuk memaksimumkan ketepatan dan daya pemprosesan, menggunakan plat belakang aluminium 6061 memberikan laluan naik taraf yang menarik. Faedahnya paling ketara dalam:
● Aplikasi pemesinan berkelajuan tinggi (HSM).
● Operasi yang memerlukan kemasan permukaan yang halus (cth, pembuatan acuan dan acuan).
● Persekitaran di mana pertukaran pekerjaan pantas adalah kritikal.
Pengilang harus memastikan bahawa plat belakang adalah ketepatan-seimbang selepas memasang perkakas untuk mengeksploitasi sepenuhnya kelebihan bahan.
Kesimpulan
Bukti mengesahkan bahawa plat belakang gelendong CNC aluminium 6061 menawarkan kelebihan yang ketara dan boleh diukur berbanding bahan tradisional. Dengan meningkatkan kapasiti redaman, meningkatkan kestabilan terma, dan mengurangkan jisim putaran, ia secara langsung menyumbang kepada ketepatan pemesinan yang lebih tinggi, kualiti permukaan yang lebih baik dan peningkatan kecekapan operasi. Penggunaan komponen tersebut mewakili langkah strategik ke hadapan dalam kejuruteraan ketepatan. Penyelidikan masa depan harus meneroka prestasi reka bentuk hibrid dan aplikasi rawatan permukaan khusus untuk melanjutkan hayat perkhidmatan di bawah keadaan yang melelas.
Masa siaran: 15-Okt-2025
