Analysieren Sie das Rattern von CNC-Werkzeugen mit Audacity

Wenn Sie eine Maschine bedienen, die stark genug ist, um einen massiven Metallblock in Stücke zu reißen, lohnt es sich, auf Details zu achten. Der Drehimpuls der Spindel einer modernen CNC-Maschine kann zu Problemen führen, wenn er in die falsche Richtung entfesselt wird. Aus diesem Grund haben Generationen von Maschinisten ein Ohr für das verräterische Zeichen drohenden Unheils entwickelt: Rattern.

Um dieses Gehör zu entwickeln, führte [Zachary Tong] eine Spektralanalyse der Geräusche seiner neuen CNC-Maschine während ihres „First-Chip“-Einsatzes durch. Die Tischmaschine ist kein Problem – eine Avid Pro 2436 mit einer 3 PS starken S30C-Werkzeugwechselspindel. Aber wie bei jeder Tischmaschine fehlt ihr die Masse, die zur Reduzierung von Vibrationen erforderlich ist, und das Rattern des Werkzeugs kann ein Problem sein.

Die Analyse beginnt etwa bei 5:13 im Video unten, wo [Zach] den Soundtrack seines Videos in Audacity einspeist. Als er vom Wellenform- in den Spektrogrammmodus wechselte, konnte er ein starkes Signal bei etwa 5.000 Hz identifizieren, das dem Hochfahren der Spindel entsprach. Auch das weiße Rauschen des Nebelkühlsystems war deutlich zu erkennen, ebenso wie harmonische Schwingungen im gesamten Spektrum. Am interessantesten war jedoch der leichte Frequenzabfall während des Schnitts, der auf eine Belastung der Spindel hinweist. [Zach] analysierte dann die Daten des Schnitts im Frequenzbereich und fand die erwarteten Spindeloberwellen sowie die Oberwellen der drei Spannuten am Werkzeug. Dazwischen befanden sich Spitzen, die auf Rattern hindeuteten – nichts Großes, aber immer noch ausreichend, um gemessen zu werden.

Audacity hat sich als unglaublich nützliches Tool mit einem breiten Anwendungsspektrum erwiesen. Ob es darum geht, Fledermäuse zu finden, ROMs zu löschen, Blitzeinschläge zu erkennen oder Fernbedienungen zu klonen, Audacity ist oft das Werkzeug der Wahl von Hackern.