精密數控車床自激振動的原因及解決方法

造成的原因

在加(jia)工(gong)過(guo)程中，自(zi)激振動(dong)是(shi)由振動(dong)過(guo)程本身引起切(qie)削力(li)的周期性(xing)變(bian)化，通(tong)過(guo)切(qie)削力(li)的周期性(xing)變(bian)化，進而加(jia)強和保持振動(dong)，是(shi)振動(dong)系統補充阻尼效應消(xiao)耗的能量。當(dang)振動(dong)運(yun)動(dong)停止(zhi)時，交變(bian)力(li)消(xiao)失。這種金屬切(qie)削中的自(zi)激振動(dong)一般稱為切(qie)削顫振。

特別是自(zi)激振(zhen)動(dong)的(de)發生率(lv)遠高于受迫振(zhen)動(dong)。切削相對振(zhen)動(dong)會降低被(bei)加工(gong)工(gong)件的(de)表面質量，影響刀具甚至機床(chuang)(chuang)的(de)使(shi)用壽(shou)命。尤其是現(xian)在大量使(shi)用高精(jing)度數控(kong)車床(chuang)(chuang)，數控(kong)車床(chuang)(chuang)保證工(gong)件精(jing)度等指標(biao)，一旦出(chu)現(xian)顫振(zhen)就(jiu)會變得(de)毫(hao)無意義。

解決方案

(1)安裝工具時選擇合適的中心高度。車削內孔槽時，理論上要求刀尖與孔的中心線一致，但實際上，刀具安裝時，刀尖往往在中心線0.1mm左右，即主要是刀具在切削時，刀尖經常因反作用力而偏移，所以要給它一個補償量。精密cnc數控車床

(2)盡可能縮短刀(dao)桿(gan)的(de)伸出長(chang)度，以(yi)提(ti)高刀(dao)具的(de)剛(gang)性。刀(dao)桿(gan)受力時(shi)會(hui)彎(wan)曲(qu)并引(yin)起振動(dong)(dong)，懸掛長(chang)度越長(chang)，振動(dong)(dong)會(hui)加劇。一般情況下，刀(dao)具長(chang)度不應超過(guo)刀(dao)桿(gan)長(chang)度的(de)2-3倍，這樣(yang)可以(yi)大(da)大(da)提(ti)高細長(chang)刀(dao)桿(gan)的(de)抗彎(wan)強度。

(3)合理選(xuan)(xuan)擇刀(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)幾何參數。刀(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)的(de)(de)(de)(de)幾何參數有(you)：刀(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)角(jiao)(jiao)度(du)、主角(jiao)(jiao)度(du)、角(jiao)(jiao)度(du)等。前(qian)(qian)向(xiang)(xiang)角(jiao)(jiao)對振動影響(xiang)很大，振動幅(fu)度(du)隨著前(qian)(qian)向(xiang)(xiang)角(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)大而(er)減(jian)小(xiao)(xiao)。但(dan)(dan)在較高的(de)(de)(de)(de)切削(xue)(xue)速度(du)下，前(qian)(qian)角(jiao)(jiao)對振動的(de)(de)(de)(de)影響(xiang)會(hui)減(jian)弱(ruo)(ruo)。因(yin)此(ci)，在高速切削(xue)(xue)時，即(ji)使使用負(fu)前(qian)(qian)角(jiao)(jiao)刀(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)，也(ye)不(bu)會(hui)產生強(qiang)烈的(de)(de)(de)(de)振動。如果(guo)主偏角(jiao)(jiao)增(zeng)大，切削(xue)(xue)力會(hui)減(jian)小(xiao)(xiao)，切削(xue)(xue)寬度(du)也(ye)會(hui)減(jian)小(xiao)(xiao)。隨著主偏轉(zhuan)角(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)大，振幅(fu)逐漸(jian)減(jian)小(xiao)(xiao)，但(dan)(dan)當主偏轉(zhuan)角(jiao)(jiao)大于90°時，振幅(fu)增(zeng)大。對于后(hou)角(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)選(xuan)(xuan)擇，可以降(jiang)低到(dao)2°~3°，振動明顯減(jian)弱(ruo)(ruo)。也(ye)可以在刀(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)的(de)(de)(de)(de)主后(hou)角(jiao)(jiao)磨出一個(ge)負(fu)的(de)(de)(de)(de)倒棱角(jiao)(jiao)，可以起到(dao)很好(hao)的(de)(de)(de)(de)消能作(zuo)用。

(4)提高(gao)工(gong)(gong)件系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)抗(kang)(kang)振(zhen)能力。提高(gao)工(gong)(gong)藝系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)抗(kang)(kang)振(zhen)能力是(shi)控制和(he)防止自激(ji)振(zhen)動的(de)(de)重(zhong)要(yao)措施之一(yi)。在工(gong)(gong)藝系(xi)(xi)統(tong)中，工(gong)(gong)件系(xi)(xi)統(tong)往往容易(yi)出(chu)現(xian)振(zhen)動薄弱環節，因此提高(gao)工(gong)(gong)件系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)抗(kang)(kang)振(zhen)能力是(shi)非常必要(yao)的(de)(de)。