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    如何處理高精密數控車床振動問題?

    2022-03-04 08:37:43

      高精密數控車床在生產過程中振動,會導致工件表層有顫紋,返工率、不合格率高,伴隨震刀打刀狀況。

      1、高精密數控車床振動一般分成三種:即隨意振動、逼迫振動和自激振動。

      隨意振動

      隨意振動是物件遭受原始鼓勵(通常是一個單脈沖)所引起的一種振動。這類振動靠原始鼓勵,一次性得到振動動能,過程比較有限,一般并不會對數控車床導致毀壞。因此一般不考慮到隨意振動對數控車床的危害。

      逼迫振動

      物件在不斷周期時間變動的外力下形成的振動,稱之為逼迫振動,如不平衡、不對中常造成的振動。

      自激振動

      自激振動是在沒有外力下,由系統軟件本身緣故所形成的鼓勵而導致的振動。自激振動是一種較為兇險的振動,機器設備一旦產生自激振動,會使設施運作喪失可靠性。

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      2、高精密數控車床逼迫振動的發生緣故及解決方案

      關鍵緣故:

      (1)轉動零件品質軸力造成的向心力;

      (2)健身運動傳送全過程中傳送零件偏差;

      (3)切削全過程中的空隙特點。

      解決方案:

      (1)降低顫振力。如準確均衡旋轉零部件,將電動機、皮帶盤和三爪卡盤作轉子動平衡實驗,以提升安裝精密度。

      (2)提升加工工藝系統的彎曲剛度及減振。數控車床系統彎曲剛度和系統減振提升,可提高對振動的抵抗力,也可以降低振動。

      (3)調整系統共振頻率,防止共震的造成。在挑選轉速比時,盡量使轉動工件的頻率避開數控車床相關正本的共振頻率,繞開共震區。

      (4)選用減震器或減振器。當以上方式失效時,可考慮到應用減振器或減震器。

      3、高精密數控車床自激振動造成的緣故及解決方案

      造成緣故:

      在機械加工制造歷程中,自激振動是由振動全過程自身造成某類切削力的規律性轉變,又由這一規律性轉變的切削力,相反加強和保持振動,是振動系統填補了由阻尼作用耗費的動能。當振動健身運動終止時,該交替變化力也就消失了。這類在金屬材料切削全過程中的自激振動,一般稱之為切削顫振。

      尤其強調,自激振動產生的可能性遠遠地高過逼迫振動。切削相對性振動會減少工件已生產加工的表層質量,并危害刀具乃至數控車床的使用期限。特別是在如今高精密的數控車床的很多應用,由數控車床所確保的工件的高精密等指標值,可能在顫振產生時越來越毫無價值。

      解決方案:

      (1)安裝刀具時選擇適宜的相對高度。銑削內螺紋槽時,尖刀點理論上規定與孔的分隔線一致,但事實上在安裝刀具時尖刀點通常在分隔線偏上0.1mm上下,這主要是刀具在切削時,尖刀點因為遭受反作用力通常下偏位,因而要給其一個賠償量。

      (2)盡量減少鏜刀的懸伸量以提升刀具的剛度。當鏜刀承受力時,會造成彎折,會引起振動,且懸長越長,振動加重。一般情形下,刀具外伸的總長度不能超出鏜刀長短的2-3倍,那樣可以進一步提高長細鏜刀的抗拉強度。

      (3)有效挑選刀具的圖形主要參數。刀具的圖形主要參數關鍵有:刀具的偏角、主傾角、前角等。偏角對振動的危害比較大,伴隨著偏角大,振動力度也會隨著降低。但在切削速率較高時,偏角對振動的危害將變弱。因此,快速切削時,即應用負偏角的刀具,也不至于造成明顯的振動。如果是主傾角大,切削力可能降低,與此同時切削總寬也減少。伴隨著主傾角大,振動力度逐步減少,但當視角超過90°后,振動的力度又會大。針對前角的挑選,可減少到2°~3°,這時振動有顯著的變弱。還可以在刀具主后上面,打磨一段負倒邊角,能發揮不錯的消振功效。

      (4)提升工件系統的抗振性。提升加工工藝系統的抗振性,是操縱和防止自激振動的主要方法之一。在加工工藝系統軟件中,工件系統通常是容易產生振動的薄弱點,因而提升工件系統的抗振性,是十分有必要的。

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