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在銑削車削加工時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)的應(yīng)對(duì)措施

切削振動(dòng)

切削振動(dòng)通常發(fā)生在細(xì)長(zhǎng)軸的車削、薄壁件的車削等。振動(dòng)一旦加劇，會(huì)出現(xiàn)振幅超過幾十μm的激烈振動(dòng)，通常還會(huì)伴隨很大的噪聲。在切削加工中，振動(dòng)可能會(huì)超過100μm，雖然可以進(jìn)行加工，但已加工表面會(huì)殘留明顯的振動(dòng)劃痕，是精加工表面不能允許的。

一、切削振動(dòng)的危害

    金屬切削加工中產(chǎn)生的振動(dòng)是一種十分有害的現(xiàn)象。   

1.影響零件的表面質(zhì)量

若加工中產(chǎn)生了振動(dòng)，刀具與工件間將產(chǎn)生相對(duì)位移，會(huì)使加工表面產(chǎn)生振痕，嚴(yán)重影響零件的表面質(zhì)量和性能;

2.減少機(jī)床及刀具壽命

切削振動(dòng)時(shí)，工藝系統(tǒng)將持續(xù)承受動(dòng)態(tài)交變載荷的作用，刀具極易磨損(甚至崩刃)，機(jī)床連接特性受到破壞，嚴(yán)重時(shí)甚至使切削加工無法繼續(xù)進(jìn)行;

3.產(chǎn)生噪音危害操作者身體健康

    振動(dòng)中產(chǎn)生的噪音還將危害操作者的身體健康。

    為減小振動(dòng)，有時(shí)不得不降低切削用量，使機(jī)床加工的生產(chǎn)效率降低。

因此，為保障這類機(jī)械加工設(shè)備的正常運(yùn)行,切削顫振的控制變得越來越重要。

二、切削振動(dòng)的分類

由此圖可知，切削發(fā)生振動(dòng)既可能與切削過程有關(guān)，也與加工工藝的剛性等有關(guān)；

三、切削振動(dòng)產(chǎn)生的原因

    刀具在切削工件時(shí)發(fā)生振動(dòng)需要有下面三個(gè)條件同時(shí)存在：

    第一是包括刀具在內(nèi)的工藝系統(tǒng)剛性不足導(dǎo)致其固有頻率低，

    第二是切削產(chǎn)生了一個(gè)足夠大的外激力，

    第三是這個(gè)外激力的頻率與工藝系統(tǒng)的固有頻率相同隨即產(chǎn)生共振。

四、如何消除切削振動(dòng)

（一）解決思路

    第一是減小切削力至最小，

    第二是盡量增強(qiáng)刀具系統(tǒng)或者夾具與工件的靜態(tài)剛性；

第三則是在刀桿內(nèi)部再制造一個(gè)振動(dòng)去打亂外激切削力的振頻，從而消除刀具振動(dòng)。

最后注意減小刀具懸伸長(zhǎng)度，加強(qiáng)刀體剛性，及時(shí)更換后刀面磨損嚴(yán)重的刀片，裝夾刀具時(shí)保證刀桿與工件垂直度，避免刀桿受力不均生產(chǎn)振動(dòng)或使用減振裝置。

（二）應(yīng)對(duì)之策

1.第一是減小切削力至最小

（1）使用鋒利的刀片來降低切削力

（2）切深一定時(shí)使用小的刀尖圓弧半徑

（3）對(duì)于細(xì)長(zhǎng)刀桿的鏜刀和車削細(xì)長(zhǎng)軸零件應(yīng)采用90度主偏角刀具

（4）對(duì)于細(xì)長(zhǎng)桿的銑刀反而是圓刀片銑刀最有利于消振

（5）細(xì)長(zhǎng)桿立銑刀銑削深型腔時(shí)常采用插銑方法

（6）面銑刀采用疏齒不等距銑刀來減小銑削振動(dòng)

（7）內(nèi)孔鏜削時(shí)刀片刃形角越小越好

2.提高刀桿的靜態(tài)剛性(StaticToughness)

使用整體硬質(zhì)合金或重金屬刀桿提高刀桿的靜態(tài)剛性

3.提高刀具的動(dòng)態(tài)剛性—被動(dòng)阻尼避振刀桿

另外提高剛性從改善刀桿的夾持方式、銑削力方向與工件夾持力方向相同、好的刀柄或接口等。

而在生產(chǎn)振動(dòng)不明顯時(shí)，可以通過調(diào)整參數(shù)來適當(dāng)調(diào)整，如：降低刀具或工件的轉(zhuǎn)速；減少切深或提高進(jìn)給量等。

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