Phân tích rung động máy CNC và giải pháp khắc phục - Chatter vibration analysis

Vấn đề rung dao (Chatter)

Máy phay CNC của xưởng em gặp hiện tượng rung dao khi gia công thép cứng, gây ra vân sóng trên bề mặt.

Biểu hiện

• Tiếng rung to, tần số cao (~2000 Hz)
• Vân sóng trên bề mặt gia công
• Dao mòn nhanh bất thường
• Chi tiết bị sai kích thước

Nguyên nhân phân tích

1. Tốc độ trục chính: Trùng tần số tự nhiên của hệ thống
2. Chiều dài dao quá dài: Overhang 4D (4 lần đường kính)
3. Lực cắt lớn: ap × ae quá lớn
4. Bearing trục chính mòn: Play ~0.01mm

Giải pháp đã thử

1. Thay đổi tốc độ trục chính

Tăng từ 3,000 lên 3,500 RPM → Hiệu quả 60%, vẫn còn rung nhẹ

2. Giảm chiều dài dao

Overhang từ 4D xuống 2.5D → Hiệu quả 80%, rung giảm đáng kể

3. Thay bearing trục chính

Chi phí: 25 triệu VNĐ → Hiệu quả 90%, gần như hết rung

4. Dùng damping holder

Chi phí: 8 triệu VNĐ → Hiệu quả 75%, hấp thụ rung tốt

Công cụ phân tích

• Accelerometer: Đo tần số rung
• FFT analysis: Tìm tần số cộng hưởng
• Stability lobe diagram: Tìm vùng ổn định

Câu hỏi

Các bác có kinh nghiệm khắc phục chatter không? Nên đầu tư vào damping holder hay thay bearing?