在機械加(jia)工(gong)過程中,自(zi)激振(zhen)動(dong)(dong)是由振(zhen)動(dong)(dong)過程本身引起某種切(qie)削(xue)力的(de)周(zhou)期性變(bian)化,又由這(zhe)個周(zhou)期性變(bian)化的(de)切(qie)削(xue)力,反過來加(jia)強和維(wei)持(chi)振(zhen)動(dong)(dong),是振(zhen)動(dong)(dong)系(xi)統補充了(le)由阻尼作用消(xiao)耗的(de)能量。當振(zhen)動(dong)(dong)運動(dong)(dong)停止(zhi)時,該交變(bian)力也就消(xiao)失了(le)。這(zhe)種在金屬切(qie)削(xue)過程中的(de)自(zi)激振(zhen)動(dong)(dong),一(yi)般(ban)稱為切(qie)削(xue)顫(zhan)振(zhen)。
特別指(zhi)出,自激振(zhen)動(dong)發生的幾率遠(yuan)遠(yuan)高于強迫振(zhen)動(dong)。切削相對(dui)振(zhen)動(dong)會(hui)降低工(gong)件(jian)已加工(gong)的表面品(pin)質,并影響刀具乃至(zhi)機床的使用壽命(ming)。尤(you)其現在高精(jing)度的數控車(che)床的大量使用,由(you)數控車(che)床所(suo)保(bao)證的工(gong)件(jian)的高精(jing)度等(deng)指(zhi)標,將會(hui)在顫振(zhen)發生時變得毫無意義。
精密數控車床自激振動的(de)解決(jue)方(fang)法:
(1)安裝(zhuang)刀(dao)具(ju)時選(xuan)取合適的(de)中(zhong)心高。車削(xue)內孔槽時,刀(dao)尖點(dian)理論上要求與孔的(de)中(zhong)心線一(yi)致(zhi),但實際(ji)上在安裝(zhuang)刀(dao)具(ju)時刀(dao)尖點(dian)往往在中(zhong)心線偏上0.1 mm左右,這主要是刀(dao)具(ju)在切削(xue)時,刀(dao)尖點(dian)由于受到反作用往往下偏移,因此要給其一(yi)個(ge)補(bu)償量。
(2)盡(jin)可(ke)能縮短刀桿(gan)的(de)懸(xuan)伸量以(yi)提高刀具的(de)剛性(xing)。當刀桿(gan)受力時(shi),會(hui)產生彎曲(qu),會(hui)引發振動,且(qie)懸(xuan)長(chang)越(yue)長(chang),振動加劇。一般情(qing)況下,刀具伸出的(de)長(chang)度不宜(yi)超過(guo)刀桿(gan)長(chang)度的(de)2-3倍(bei),這樣可(ke)以(yi)大(da)大(da)提高細長(chang)刀桿(gan)的(de)抗彎強度。
(3)合理選擇(ze)刀(dao)具(ju)的(de)幾(ji)何參數。刀(dao)具(ju)的(de)幾(ji)何參數主(zhu)要有(you):刀(dao)具(ju)的(de)前(qian)(qian)角(jiao)(jiao)、主(zhu)偏(pian)角(jiao)(jiao)、后(hou)(hou)角(jiao)(jiao)等。前(qian)(qian)角(jiao)(jiao)對(dui)(dui)振(zhen)(zhen)動的(de)影(ying)響較(jiao)大(da),隨(sui)著前(qian)(qian)角(jiao)(jiao)的(de)增(zeng)(zeng)大(da),振(zhen)(zhen)動幅(fu)度也會(hui)隨(sui)之下降。但(dan)在(zai)切削(xue)(xue)(xue)速度較(jiao)高時(shi),前(qian)(qian)角(jiao)(jiao)對(dui)(dui)振(zhen)(zhen)動的(de)影(ying)響將減(jian)弱。所以,高速切削(xue)(xue)(xue)時(shi),即使用負前(qian)(qian)角(jiao)(jiao)的(de)刀(dao)具(ju),也不致產生強(qiang)烈的(de)振(zhen)(zhen)動。如果是(shi)主(zhu)偏(pian)角(jiao)(jiao)增(zeng)(zeng)大(da),切削(xue)(xue)(xue)力將會(hui)減(jian)少,同時(shi)切削(xue)(xue)(xue)寬(kuan)度也減(jian)小(xiao)(xiao)。隨(sui)著主(zhu)偏(pian)角(jiao)(jiao)的(de)增(zeng)(zeng)大(da),振(zhen)(zhen)動幅(fu)度逐漸減(jian)小(xiao)(xiao),但(dan)當角(jiao)(jiao)度大(da)于90°后(hou)(hou),振(zhen)(zhen)動的(de)幅(fu)度又會(hui)有(you)所增(zeng)(zeng)大(da)。對(dui)(dui)于后(hou)(hou)角(jiao)(jiao)的(de)選擇(ze),可減(jian)小(xiao)(xiao)到(dao)2°~3°,此時(shi)振(zhen)(zhen)動有(you)明顯的(de)減(jian)弱。也可以在(zai)刀(dao)具(ju)主(zhu)后(hou)(hou)角(jiao)(jiao)上,磨(mo)出一段負倒棱角(jiao)(jiao),能起到(dao)很好的(de)消(xiao)振(zhen)(zhen)作用。
(4)提高(gao)(gao)工(gong)件系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)(de)抗(kang)振性(xing)。提高(gao)(gao)工(gong)藝系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)(de)抗(kang)振性(xing),是控制和預(yu)防自(zi)激振動的(de)(de)(de)重要措(cuo)施之一。在(zai)工(gong)藝系(xi)(xi)統(tong)中(zhong),工(gong)件系(xi)(xi)統(tong)往(wang)往(wang)是易于發生振動的(de)(de)(de)薄弱環(huan)節,因此提高(gao)(gao)工(gong)件系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)(de)抗(kang)振性(xing),是非常必要的(de)(de)(de)。
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