如何解決CNC數控車床振動問題？

人氣：1933發表時間：2019/6/5 3:04:07

CNC數控車床在加工過程中震動，會造成工件表面有顫紋，返工率、廢品率高，伴有震刀打刀現象。下面，雙鴻數控來說說要如何解決數控車床振動問題。 

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　　1、CNC數控車床(chuang)振(zhen)動(dong)一(yi)般(ban)分為三種：即自由振(zhen)動(dong)、強迫振(zhen)動(dong)和自激振(zhen)動(dong)。

　　自(zi)由(you)振動

　　自(zi)由(you)振(zhen)動是物(wu)體受到初始激(ji)勵(li)(通常是一(yi)個脈沖)所(suo)引發的(de)(de)一(yi)種振(zhen)動。這種振(zhen)動靠初始激(ji)勵(li)，一(yi)次(ci)性(xing)獲(huo)得振(zhen)動能量，歷程有限，一(yi)般(ban)不(bu)(bu)會對數控(kong)車床造成破(po)壞。所(suo)以一(yi)般(ban)不(bu)(bu)考(kao)慮(lv)自(zi)由(you)振(zhen)動對數控(kong)車床的(de)(de)影響。

　　強迫振動(dong)

　　物(wu)體在持續周期變化的外(wai)力作用下(xia)產生的振動，稱為強迫振動，如不平衡、不對(dui)中所引(yin)起的振動。

　　自激振動

　　自(zi)(zi)激振(zhen)動(dong)(dong)是(shi)在沒有(you)外力(li)作(zuo)用下，由系統自(zi)(zi)身原因所產生(sheng)的激勵(li)而(er)引起的振(zhen)動(dong)(dong)。自(zi)(zi)激振(zhen)動(dong)(dong)是(shi)一種比較危險的振(zhen)動(dong)(dong)，設(she)備(bei)一旦(dan)發生(sheng)自(zi)(zi)激振(zhen)動(dong)(dong)，會使(shi)設(she)備(bei)運(yun)行失去(qu)穩定(ding)性。

　　2、CNC數控車床強迫振(zhen)動的產生原因及解決方法

　　強迫振動產生的主要原因：

　　(1)旋轉(zhuan)零(ling)件質量偏心(xin)(xin)產生的離心(xin)(xin)力;

　　(2)運動傳(chuan)遞(di)過程中傳(chuan)遞(di)零件(jian)誤差(cha);

　　(3)切削過(guo)程中的間隙特性。

　　解決方法

　　(1)減少激振力。如xx平(ping)衡回轉(zhuan)零部件，將(jiang)電機轉(zhuan)子、皮帶(dai)輪和卡盤作靜(jing)平(ping)衡試驗，以提(ti)高裝(zhuang)配精(jing)度。

　　(2)提(ti)高(gao)工藝系統(tong)的剛(gang)度(du)及阻(zu)尼。車(che)床系統(tong)剛(gang)度(du)和系統(tong)阻(zu)尼增加，可提(ti)高(gao)對振動的抵抗能力，亦可減(jian)少振動。

　　(3)調節系統固(gu)有(you)頻率，避免共振的(de)(de)產生。在選擇轉速時(shi)，盡可能使旋轉工件的(de)(de)頻率遠離機(ji)床有(you)關原件的(de)(de)固(gu)有(you)頻率，避開共振區。

　　(4)采用減振器(qi)或(huo)阻(zu)尼器(qi)。當上述方法無效時(shi)，可考慮使(shi)用阻(zu)尼器(qi)或(huo)減振器(qi)。

　　3、CNC數控車床(chuang)自激振動產(chan)生的原因及解決方法

　　自激振動產生原(yuan)因：

　　在機械加(jia)工過程(cheng)中(zhong)，自激振(zhen)動(dong)(dong)是由振(zhen)動(dong)(dong)過程(cheng)本(ben)身引起(qi)某種(zhong)切(qie)削(xue)力(li)的(de)周期性(xing)變(bian)化，又(you)由這個周期性(xing)變(bian)化的(de)切(qie)削(xue)力(li)，反(fan)過來加(jia)強和維持(chi)振(zhen)動(dong)(dong)，是振(zhen)動(dong)(dong)系統補充了由阻尼(ni)作用消(xiao)耗的(de)能(neng)量。當振(zhen)動(dong)(dong)運動(dong)(dong)停止時，該交變(bian)力(li)也就(jiu)消(xiao)失了。這種(zhong)在金屬切(qie)削(xue)過程(cheng)中(zhong)的(de)自激振(zhen)動(dong)(dong)，一般稱為切(qie)削(xue)顫振(zhen)。

　　特別(bie)指出，自激振(zhen)動發生(sheng)的(de)幾率(lv)遠(yuan)遠(yuan)高于強(qiang)迫振(zhen)動。切(qie)削(xue)相對振(zhen)動會降低工(gong)件已(yi)加工(gong)的(de)表面品質(zhi)，并影響刀(dao)具(ju)乃(nai)至機床(chuang)(chuang)的(de)使(shi)用(yong)壽命。尤其現(xian)在高精度(du)的(de)數控車(che)床(chuang)(chuang)的(de)大量使(shi)用(yong)，由數控車(che)床(chuang)(chuang)所保(bao)證的(de)工(gong)件的(de)高精度(du)等指標，將會在顫振(zhen)發生(sheng)時變得毫無(wu)意義。

　　自激振動的(de)解決方法(fa)：

　　(1)安(an)裝(zhuang)刀(dao)(dao)具(ju)時(shi)(shi)選取合(he)適的(de)中心高(gao)。車削(xue)內(nei)孔(kong)槽時(shi)(shi)，刀(dao)(dao)尖點(dian)理論上要求與孔(kong)的(de)中心線一致，但實際上在安(an)裝(zhuang)刀(dao)(dao)具(ju)時(shi)(shi)刀(dao)(dao)尖點(dian)往(wang)(wang)往(wang)(wang)在中心線偏上0.1 mm左右，這主要是刀(dao)(dao)具(ju)在切削(xue)時(shi)(shi)，刀(dao)(dao)尖點(dian)由于受到反作(zuo)用往(wang)(wang)往(wang)(wang)下(xia)偏移，因(yin)此(ci)要給其一個補(bu)償量。

　　(2)盡可能縮短刀桿(gan)(gan)的懸(xuan)伸(shen)量以(yi)提(ti)高刀具的剛性。當(dang)刀桿(gan)(gan)受(shou)力時，會產生彎曲，會引發振(zhen)動，且懸(xuan)長(chang)(chang)(chang)越長(chang)(chang)(chang)，振(zhen)動加劇。一(yi)般情況下，刀具伸(shen)出的長(chang)(chang)(chang)度(du)不宜超過刀桿(gan)(gan)長(chang)(chang)(chang)度(du)的2-3倍(bei)，這樣可以(yi)大(da)大(da)提(ti)高細長(chang)(chang)(chang)刀桿(gan)(gan)的抗彎強度(du)。

　　(3)合理選(xuan)擇刀(dao)具(ju)的(de)(de)幾何參數(shu)。刀(dao)具(ju)的(de)(de)幾何參數(shu)主要有：刀(dao)具(ju)的(de)(de)前(qian)(qian)角(jiao)、主偏(pian)(pian)角(jiao)、后(hou)角(jiao)等。前(qian)(qian)角(jiao)對(dui)振動(dong)(dong)(dong)的(de)(de)影響較大(da)(da)，隨著前(qian)(qian)角(jiao)的(de)(de)增(zeng)大(da)(da)，振動(dong)(dong)(dong)幅(fu)度(du)也(ye)會(hui)隨之下降。但(dan)在切(qie)(qie)削(xue)速度(du)較高時(shi)(shi)(shi)，前(qian)(qian)角(jiao)對(dui)振動(dong)(dong)(dong)的(de)(de)影響將(jiang)減(jian)(jian)弱(ruo)。所以(yi)，高速切(qie)(qie)削(xue)時(shi)(shi)(shi)，即(ji)使用(yong)負(fu)前(qian)(qian)角(jiao)的(de)(de)刀(dao)具(ju)，也(ye)不致產生強烈的(de)(de)振動(dong)(dong)(dong)。如果(guo)是主偏(pian)(pian)角(jiao)增(zeng)大(da)(da)，切(qie)(qie)削(xue)力將(jiang)會(hui)減(jian)(jian)少，同時(shi)(shi)(shi)切(qie)(qie)削(xue)寬度(du)也(ye)減(jian)(jian)小(xiao)。隨著主偏(pian)(pian)角(jiao)的(de)(de)增(zeng)大(da)(da)，振動(dong)(dong)(dong)幅(fu)度(du)逐漸減(jian)(jian)小(xiao)，但(dan)當角(jiao)度(du)大(da)(da)于(yu)90°后(hou)，振動(dong)(dong)(dong)的(de)(de)幅(fu)度(du)又會(hui)有所增(zeng)大(da)(da)。對(dui)于(yu)后(hou)角(jiao)的(de)(de)選(xuan)擇，可(ke)減(jian)(jian)小(xiao)到2°~3°，此時(shi)(shi)(shi)振動(dong)(dong)(dong)有明(ming)顯的(de)(de)減(jian)(jian)弱(ruo)。也(ye)可(ke)以(yi)在刀(dao)具(ju)主后(hou)角(jiao)上，磨出一段負(fu)倒棱角(jiao)，能起到很好的(de)(de)消振作(zuo)用(yong)。

　　(4)提(ti)高(gao)工(gong)(gong)件系(xi)統的(de)(de)抗振性(xing)。提(ti)高(gao)工(gong)(gong)藝系(xi)統的(de)(de)抗振性(xing)，是(shi)控制和預防自激(ji)振動的(de)(de)重(zhong)要措施(shi)之一。在工(gong)(gong)藝系(xi)統中(zhong)，工(gong)(gong)件系(xi)統往(wang)往(wang)是(shi)易于發(fa)生振動的(de)(de)薄弱環節，因此提(ti)高(gao)工(gong)(gong)件系(xi)統的(de)(de)抗振性(xing)，是(shi)非常必(bi)要的(de)(de)。

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