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精密数控车床自激振动的原因及解决方法

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精密数控车床自激振动的原因及解决方法

发布日期:2021-12-31 作者: 点击:

造成的原因


在加工过程中,自激振动是由振动过程本身引起切削力的周期性变化,通过切削力的周期性变化,进而加强和保持振动,是振动系统补充阻尼效应消耗的能量。当振动运动停止时,交变力消失。这种金属切削中的自激振动一般称为切削颤振。


特别是自激振动的发生率远高于受迫振动。切削相对振动会降低被加工工件的表面质量,影响刀具甚至机床的使用寿命。尤其是现在大量使用高精度数控车床,数控车床保证工件精度等指标,一旦出现颤振就会变得毫无意义。


解决方案


(1)安装工具时选择合适的中心高度。车削内孔槽时,理论上要求刀尖与孔的中心线一致,但实际上,刀具安装时,刀尖往往在中心线0.1mm左右,即主要是刀具在切削时,刀尖经常因反作用力而偏移,所以要给它一个补偿量。广东精密数控车床

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(2)尽可能缩短刀杆的伸出长度,以提高刀具的刚性。刀杆受力时会弯曲并引起振动,悬挂长度越长,振动会加剧。一般情况下,刀具长度不应超过刀杆长度的2-3倍,这样可以大大提高细长刀杆的抗弯强度。


(3)合理选择刀具几何参数。刀具的几何参数有:刀具角度、主角度、角度等。前向角对振动影响很大,振动幅度随着前向角的增大而减小。但在较高的切削速度下,前角对振动的影响会减弱。因此,在高速切削时,即使使用负前角刀具,也不会产生强烈的振动。如果主偏角增大,切削力会减小,切削宽度也会减小。随着主偏转角的增大,振幅逐渐减小,但当主偏转角大于90°时,振幅增大。对于后角的选择,可以降低到2°~3°,振动明显减弱。也可以在刀具的主后角磨出一个负的倒棱角,可以起到很好的消能作用。


(4)提高工件系统的抗振能力。提高工艺系统的抗振能力是控制和防止自激振动的重要措施之一。在工艺系统中,工件系统往往容易出现振动薄弱环节,因此提高工件系统的抗振能力是非常必要的。


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