在(zai)機械(xie)加工(gong)過程中,自激振(zhen)(zhen)動是由振(zhen)(zhen)動過程本(ben)身引(yin)起某(mou)種切(qie)削(xue)力的(de)(de)周期性變化,又由這個(ge)周期性變化的(de)(de)切(qie)削(xue)力,反過來加強和維持振(zhen)(zhen)動,是振(zhen)(zhen)動系統補充了(le)由阻尼作(zuo)用消耗的(de)(de)能量。當振(zhen)(zhen)動運(yun)動停止時,該交變力也就消失了(le)。這種在(zai)金屬切(qie)削(xue)過程中的(de)(de)自激振(zhen)(zhen)動,一般稱為切(qie)削(xue)顫振(zhen)(zhen)。
特別指出,自激振動發生的幾率遠遠高于強迫振動。切削相對振動會降低工件已加工的表面品質,并影響刀具乃至機床的使用壽命。尤其現在高精度的數控車床的大量使用,由數控車床所保證的工件的高精度等指標,將會在顫振發生時變得毫無意義。
(1)安裝刀(dao)具時(shi)選(xuan)取合適的中(zhong)心高(gao)。車削(xue)內孔槽時(shi),刀(dao)尖點(dian)理論(lun)上要求與(yu)孔的中(zhong)心線(xian)一致,但實際上在安裝刀(dao)具時(shi)刀(dao)尖點(dian)往往在中(zhong)心線(xian)偏(pian)上0.1 mm左右,這(zhe)主要是刀(dao)具在切削(xue)時(shi),刀(dao)尖點(dian)由(you)于受到反作用往往下偏(pian)移,因此要給其一個補償量(liang)。
(2)盡可(ke)能縮(suo)短刀(dao)(dao)(dao)桿(gan)的(de)懸(xuan)伸量以提高刀(dao)(dao)(dao)具的(de)剛性。當刀(dao)(dao)(dao)桿(gan)受力(li)時,會產(chan)生彎(wan)曲,會引發(fa)振動(dong),且懸(xuan)長(chang)(chang)越(yue)長(chang)(chang),振動(dong)加劇。一般(ban)情況(kuang)下,刀(dao)(dao)(dao)具伸出的(de)長(chang)(chang)度不宜(yi)超過刀(dao)(dao)(dao)桿(gan)長(chang)(chang)度的(de)2-3倍,這樣可(ke)以大(da)大(da)提高細(xi)長(chang)(chang)刀(dao)(dao)(dao)桿(gan)的(de)抗彎(wan)強度。
(3)合理選擇(ze)刀(dao)具的(de)(de)(de)(de)幾何參(can)數。刀(dao)具的(de)(de)(de)(de)幾何參(can)數主(zhu)(zhu)(zhu)要有(you):刀(dao)具的(de)(de)(de)(de)前(qian)(qian)(qian)角(jiao)(jiao)、主(zhu)(zhu)(zhu)偏角(jiao)(jiao)、后(hou)(hou)角(jiao)(jiao)等。前(qian)(qian)(qian)角(jiao)(jiao)對(dui)振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)的(de)(de)(de)(de)影響較大,隨(sui)著前(qian)(qian)(qian)角(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)大,振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)幅度(du)(du)也(ye)會隨(sui)之下降(jiang)。但(dan)在切(qie)削(xue)(xue)速(su)度(du)(du)較高時,前(qian)(qian)(qian)角(jiao)(jiao)對(dui)振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)的(de)(de)(de)(de)影響將減(jian)弱(ruo)。所(suo)以,高速(su)切(qie)削(xue)(xue)時,即使(shi)用負前(qian)(qian)(qian)角(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)刀(dao)具,也(ye)不致產生強(qiang)烈(lie)的(de)(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)。如果是主(zhu)(zhu)(zhu)偏角(jiao)(jiao)增(zeng)大,切(qie)削(xue)(xue)力將會減(jian)少,同時切(qie)削(xue)(xue)寬度(du)(du)也(ye)減(jian)小。隨(sui)著主(zhu)(zhu)(zhu)偏角(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)大,振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)幅度(du)(du)逐漸減(jian)小,但(dan)當角(jiao)(jiao)度(du)(du)大于90°后(hou)(hou),振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)的(de)(de)(de)(de)幅度(du)(du)又會有(you)所(suo)增(zeng)大。對(dui)于后(hou)(hou)角(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)選擇(ze),可(ke)減(jian)小到2°~3°,此時振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)有(you)明(ming)顯(xian)的(de)(de)(de)(de)減(jian)弱(ruo)。也(ye)可(ke)以在刀(dao)具主(zhu)(zhu)(zhu)后(hou)(hou)角(jiao)(jiao)上(shang),磨出一段(duan)負倒棱角(jiao)(jiao),能起到很好的(de)(de)(de)(de)消(xiao)振(zhen)(zhen)作用。
(4)提(ti)高(gao)(gao)(gao)工件系(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)抗(kang)振(zhen)性。提(ti)高(gao)(gao)(gao)工藝系(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)抗(kang)振(zhen)性,是控制和預(yu)防自(zi)激振(zhen)動(dong)的(de)重要措施之(zhi)一。在工藝系(xi)(xi)統(tong)(tong)中,工件系(xi)(xi)統(tong)(tong)往往是易于發生振(zhen)動(dong)的(de)薄(bo)弱環節,因(yin)此提(ti)高(gao)(gao)(gao)工件系(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)抗(kang)振(zhen)性,是非常必要的(de)。
以上(shang)就是精密數控車床產生振動的原因和(he)解決(jue)方(fang)法(fa),希望對(dui)大(da)家(jia)有幫助。