You don’t hear much about Process Damping, but it is an important phenomenon in milling. We have discussed the waviness caused by the flexible milling tool’s vibration frequency and the use of a Stability Lobe Diagram (SLD) to select the right speed to match that frequency. But, there is a speed zone on the SLD from zero to a certain RPM where the cut is stable, at full width and depth of cut, not from matching vibration, but from actually eliminating it.
Knowledge Base ArticleSpeedCast Support
Overview
You don’t hear much about Process Damping, but it is an important phenomenon in milling. We have discussed the waviness caused by the flexible milling tool’s vibration frequency and the use of a Stability Lobe Diagram (SLD) to select the right speed to match that frequency. But, there is a speed zone on the SLD from zero to a certain RPM where the cut is stable, at full width and depth of cut, not from matching vibration, but from actually eliminating it.
This is called the Process Damped (PD) Region and here is how it works:
The geometry of the milling tool, specifically the relief behind the cutting edge acts as a vibration damper. As the tooth goes through the cutting zone the relief area rubs the surface and absorbs the energy that would otherwise deflect the tool. Sometimes the PD range is enough to allow for very high metal removal rates, especially in tougher to machine materials.
Other elements of the tool can increase PD. This includes honing of the cutting edge and non-proportional spacing of the teeth. In the case of the latter, the second closely following tooth acts as a damper to a primary tooth that is in the cut longer. The PD range always starts at 0 RPM, but its max speed is determined by the flexibility of the tool (tap-test) and its PD Wavelength.
Additional Details
We use a general process damping wavelength calculation for each material. Manufacturers with unique geometries can train our material models with guided cutting tests using the SpeedCast kit and software. There is an online training lesson on this available.
Man hört nicht viel über Prozessdämpfung, aber sie ist ein wichtiges Phänomen beim Fräsen. Wir haben die Welligkeit besprochen, die durch die Schwingungsfrequenz des flexiblen Fräswerkzeugs verursacht wird, und die Verwendung eines Stabilitätskolbendiagramms (SLD), um die richtige Drehzahl für diese Frequenz auszuwählen. Es gibt jedoch eine Geschwindigkeitszone auf dem SLD von null bis zu einer bestimmten Drehzahl, in der der Schnitt bei voller Schnittbreite und -tiefe stabil ist, nicht durch passende Vibrationen, sondern durch deren tatsächliche Eliminierung.
Dies wird als prozessgedämpfter (PD) Bereich bezeichnet und funktioniert folgendermaßen:
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Overview
Dies wird als prozessgedämpfter (PD) Bereich bezeichnet und funktioniert folgendermaßen:
Die Geometrie des Fräswerkzeugs, konkret das Relief hinter der Schneide, wirkt wie ein Schwingungsdämpfer. Wenn der Zahn die Schnittzone durchläuft, reibt der Entlastungsbereich die Oberfläche und absorbiert die Energie, die das Werkzeug sonst ablenken würde. Manchmal reicht der PD-Bereich aus, um sehr hohe Zerspanungsraten zu ermöglichen, insbesondere bei schwer zu bearbeitenden Materialien.
Andere Elemente des Tools können die PD erhöhen. Dazu gehören das Honen der Schneide und der unproportionale Abstand der Zähne. Bei letzterem wirkt der zweite dicht folgende Zahn als Dämpfer für einen Milchzahn, der sich länger im Schnitt befindet. Der TE-Bereich beginnt immer bei 0 U/min, aber seine maximale Drehzahl wird durch die Flexibilität des Werkzeugs (Tap-Test) und seine TE-Wellenlänge bestimmt.
Wir verwenden für jedes Material eine allgemeine Berechnung der Wellenlänge der Prozessdämpfung. Hersteller mit einzigartigen Geometrien können unsere Materialmodelle mit geführten Schnittversuchen mit dem SpeedCast-Kit und der Software trainieren. Dazu gibt es eine Online-Schulungsstunde.
