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如何解决加工中机床振动振刀问题?

供稿:中国工控网 2016/3/29 15:39:59

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  • 关键词: 车床振动
  • 摘要:机床振动原因一般是“机床-工件-刀具”三个系统中任一个或多个系统刚性不足,本文介绍如何解决加工中机床振动振刀问题。

    机床振动原因一般是“机床-工件-刀具”三个系统中任一个或多个系统刚性不足,该如何解决呢?
  
  机床在加工过程中震动,最常见于车床,镗床加工过程中,造成工件表面有颤纹,返工率、废品率高,伴有振刀打刀现象。机床振动原因一般是机床-工件-刀具三个系统中任一个或多个系统刚性不足,下面先说振动、振刀产生时都需要从哪些方面入手排查。
  
  工件方面的排查点
  
  加工工件常见以下几种:
  
  (1)细长轴类的外圆车削;一般切削点离夹持点的距离,如果长径比超过3的话就容易振刀,可以考虑改变下工艺。
  
  (2)薄壁零件的外圆车削。
  
  (3)箱形部品(如钣金焊接结构件)车削。
  
  (4)超硬材质切削。
  
  刀具原因:
  
  (1)利用成型刀片进行成形车削;
  
  (2)刀具的角度特别是主偏角,后角,前角等;
  
  (3)刀刃的锋利程度;
  
  (4)刀尖圆弧半径是否过大;
  
  (5)切削参数是否合适。
  
  机床原因:
  
  (1)活顶尖伸出过长;
  
  (2)轴承已受损而继续切削。
  
  首先排除刀具的问题
  
  先查车刀本身刚度,是否未夹紧?是否伸出过长?是否垫片不平?再查车刀(镗刀)是否磨损?是否刀尖圆角或修光刃过宽?车刀后角是否过小?看一下你现在用的是90度刀还是45度的,试换一下。
  
  另外,走刀(进给量)太小,也可能是一种产生颤纹的诱因,可略调整加大一点。你调整一下转速、单刀切削深度、进给量试一下来排除共振点。
  
  排查机床及装卡部位原因
  
  1.查找一下你的活顶尖是不是伸出过长,轴承是不是良好。里面有平面滚动轴承组合。实在怀疑,可以用死顶尖换用,注意中心孔的牛油润滑。
  
  2.查找一下你尾架顶夹紧情况,夹紧条件下是不是左右里、上下里与机床主轴不同心。
  
  3.把大中小拖板都紧一些,尤其是中拖板。
  
  4.如果是机床的尾架部分你暂时无法去检查(第1、2点,需要一些钳工基础),可以试着从卡抓端向尾部走刀。反车,可以最大程度削除尾端的不给力。
  
  5.如果第4步还有情况,要看一下主轴了,当然,如是三抓,也要查一下,是不是螺旋槽有损坏。四抓是人工自支调的,就不需检查了。
  
  如果你的主轴瓦已经真的紧到位了,工件也不是薄壁空心件或悬伸过长,卡盘夹紧也没问题。采用其他一些抑制振刀的对策。
  
  依据研究所得的振刀原理,目前应用于加工现场中有一些比较具体而实用的方法:
  
  1.减轻造成振动的部份的工作重量,惯性越小越好。
  
  2.针对振动最大的地方予以固定或夹持,如中心架、工作保持器等。
  
  3.提高加工系统的刚性,例如使用弹性系数较高的刀柄或使用加入动态减振器(DynamicDamper)的特殊抗震力,以吸收冲击能量。
  
  4.从刀片与工作旋转方向下功夫。
  
  5.改变刀具的外型与进角,刀具鼻端半径(NoseRadius)越小越好,以降低切削阻力。侧倾角(SickRakeAngle)必须取正值,以使切削方向更近垂直。后倾角(BackRakeAugle)最好为正值,惟甚去屑切屑能力相对变差,因此一般可选用槽刑刀以使倾角变为负值,但仍保有正值的切削效果。                                                                                            

审核编辑(王静)
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