切削振動
振動通常發生在(zài)細長軸、薄壁零件等的車(chē)削加(jiā)工中。一旦(dàn)振動加(jiā)劇,就會出現振幅超過幾十微米的劇烈振動,通常伴隨著巨大的噪音。在加工(gōng)過程中,振動可能(néng)超過(guò)100μm m,雖然可以進行加工,但在加工麵上會留(liú)下明顯的振動(dòng)劃痕,這在加(jiā)工(gōng)麵上是不允(yǔn)許的。
切割(gē)的危害
金屬切削中產生的振(zhèn)動是一種非常有害的現象。
1.影響零件的表麵質量。
如果(guǒ)在加工過程中發生振動,刀具與工件之間就會發生相對位移,從而在加工表麵上造成振痕,嚴重影響零件的(de)表麵(miàn)質量和性(xìng)能。
2.降低機床和刀具的壽命。
切削時,工藝係統會繼續(xù)承受(shòu)動態交變載荷(hé),刀具容易磨損(甚至斷裂),機床的連接特性被(bèi)破壞,嚴(yán)重時甚至無法繼(jì)續切削。
3.噪音會危害操作(zuò)人員的健康。
振動產生的噪音也(yě)會危害操作(zuò)人員的健康。
為了減少(shǎo)振動(dòng),有時不(bú)得不減少切削量,降低了機床的生產效率。
因此,為了保(bǎo)證這類(lèi)加工設備的正常(cháng)運(yùn)行,切削顫(chàn)振的控製變得越來越(yuè)重要。
切削振動的原因
當刀具在(zài)切削工件時(shí)振動時(shí),以下三(sān)個條件必須同時存在:
首先,包括刀具的加工係統的(de)剛(gāng)性(xìng)不足(zú),導致其固有頻率低,
其次,切割產生足夠大的外力,
第三,外界激勵力(lì)的頻(pín)率與(yǔ)過程係統的固有頻率相(xiàng)同,然後發生共振(zhèn)。
如何消除切削振動
解決方案
第一是最小化切(qiē)削力,
二是盡可(kě)能增強刀具係(xì)統或夾具和工件的(de)靜(jìng)剛度(dù);
三是在刀杆內部製造另一種振動來擾動外部切削力的振(zhèn)動頻率,從而消除刀具振動。
(2)對策
1.首先是把切削力降到(dào)最低。
(1)使用鋒利的(de)刀片來(lái)減(jiǎn)小切割力。
(2)當切削深度(dù)一(yī)定時,使用較小的刀尖(jiān)圓弧半徑。
(3)細長軸鏜刀和車削細長(zhǎng)軸類零件應采用90度主偏(piān)角刀具。
(4)對於細長杆銑刀,圓刃銑刀最有利於消除振動。
(5)在用細長(zhǎng)杆(gǎn)端(duān)銑刀銑削深型腔時,經常(cháng)使用鑲塊銑削法。
(6)麵銑刀采用減齒不等距銑刀,減少銑削振動。
(7)鏜內(nèi)孔時,刀片角度越小(xiǎo)越好。
2.提高(gāo)刀杆的靜態韌性。
使用整體硬質合金或(huò)重金屬刀(dāo)杆(gǎn),以提高刀杆的(de)靜態剛度。
3.提高刀具的動態(tài)剛度——被動阻尼防振刀杆。