切削振動

振動通常發(fā)生在細長軸、薄壁零件等的車削加工中。一旦振動加劇，就會出現(xiàn)振幅超過幾十微米的劇烈振動，通常伴隨著巨大的噪音。在加工過程中，振動可能超過100μm m，雖然可以進行加工，但在加工面上會留下明顯的振動劃痕，這在加工面上是不允許的。

切割的危害

金屬切削中產(chǎn)生的振動是一種非常有害的現(xiàn)象。

1.影響零件的表面質量。

如果在加工過程中發(fā)生振動，刀具與工件之間就會發(fā)生相對位移，從而在加工表面上造成振痕，嚴重影響零件的表面質量和性能。

2.降低機床和刀具的壽命。

切削時，工藝系統(tǒng)會繼續(xù)承受動態(tài)交變載荷，刀具容易磨損(甚至斷裂)，機床的連接特性被破壞，嚴重時甚至無法繼續(xù)切削。

3.噪音會危害操作人員的健康。

振動產(chǎn)生的噪音也會危害操作人員的健康。

為了減少振動，有時不得不減少切削量，降低了機床的生產(chǎn)效率。

因此，為了保證這類加工設備的正常運行，切削顫振的控制變得越來越重要。

切削振動的原因

當?shù)毒咴谇邢鞴ぜr振動時，以下三個條件必須同時存在:

首先，包括刀具的加工系統(tǒng)的剛性不足，導致其固有頻率低，

其次，切割產(chǎn)生足夠大的外力，

第三，外界激勵力的頻率與過程系統(tǒng)的固有頻率相同，然后發(fā)生共振。

如何消除切削振動

解決方案

第一是最小化切削力，

二是盡可能增強刀具系統(tǒng)或夾具和工件的靜剛度；

三是在刀桿內部制造另一種振動來擾動外部切削力的振動頻率，從而消除刀具振動。

(2)對策

1.首先是把切削力降到最低。

(1)使用鋒利的刀片來減小切割力。

(2)當切削深度一定時，使用較小的刀尖圓弧半徑。

(3)細長軸鏜刀和車削細長軸類零件應采用90度主偏角刀具。

(4)對于細長桿銑刀，圓刃銑刀最有利于消除振動。

(5)在用細長桿端銑刀銑削深型腔時，經(jīng)常使用鑲塊銑削法。

(6)面銑刀采用減齒不等距銑刀，減少銑削振動。

(7)鏜內孔時，刀片角度越小越好。

2.提高刀桿的靜態(tài)韌性。

使用整體硬質合金或重金屬刀桿，以提高刀桿的靜態(tài)剛度。

3.提高刀具的動態(tài)剛度——被動阻尼防振刀桿。