減振工具系統(tǒng)概述
時(shí)間：2024-04-12 14:09:05 來源：admin 點(diǎn)擊：0次
在金屬切削加工領(lǐng)域，工藝系統(tǒng)經(jīng)常會發(fā)生振動(dòng)，給加工過程帶來很多不利的影響。
加工過程中振動(dòng)產(chǎn)生原因 機(jī)械結(jié)構(gòu)存在以幾何形狀和材料決定的一種或多種共振頻率振動(dòng)的趨勢。每種共振頻率與一種“振動(dòng)模式”相對應(yīng)。加工中力的變化將觸發(fā)以機(jī)床的固有頻率進(jìn)行的自感振動(dòng)。當(dāng)振動(dòng)被觸發(fā)后，其將通過力的變化得以繼續(xù)，除非能夠減小力的變化，否則幅度將越來越大。加工中力的變化可能取決于多種因素，如果不采取任何措施來減小切削力，則振動(dòng)將增加。加工過程中刀具的振動(dòng)也一直是個(gè)主要問題。切削刀具的振動(dòng)是由刀具的可變撓曲，切削過程中的切削力共同作用產(chǎn)生的。導(dǎo)致刀具切削過程產(chǎn)生振動(dòng)的因素有很多，主要包括刀具在內(nèi)的工藝系統(tǒng)剛度不足，導(dǎo)致其固有頻率低。切削產(chǎn)生了一個(gè)足夠大的外激力，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。（1）車削加工振動(dòng) 車削振動(dòng)的主要類型是不隨車削速度變化而變化的自激振動(dòng)，即振顫現(xiàn)象，其主要原因是加工過程中工件及刀架系統(tǒng)變形而產(chǎn)生的低頻振動(dòng)，其頻率接近工件的固有頻率。以及車刀的變形而產(chǎn)生的高頻振動(dòng)，其頻率接近車刀的固有頻率。（2）銑削加工振動(dòng) 當(dāng)銑刀的切削刃切入工件時(shí)，猛然的撞擊會引起刀具的振動(dòng)。其所產(chǎn)生的切削力主要取決于切屑厚度，該厚度與進(jìn)給速度成一定比例。最初誘發(fā)的刀具振動(dòng)將改變后續(xù)的切屑厚度，隨后當(dāng)切削力變化而反過來引起加工系統(tǒng)的振動(dòng)加劇時(shí)，該厚度可能還會繼續(xù)增加。切削力的方向和變動(dòng)幅度在很大程度上決定了振動(dòng)趨勢。此類再生振動(dòng)也稱作顫振，如果不加以抑制，切削力的變化幅度就會增大，從而使切削后的表面粗糙度變差，產(chǎn)生接刀，甚至導(dǎo)致切削刃和刀具損壞，此外還會對機(jī)床主軸產(chǎn)生不利影響。（3）鉆削加工振動(dòng) 孔加工的振動(dòng)可分為受迫振動(dòng)和自激振動(dòng)。受迫振動(dòng)是在外界周期性干擾力作用下引起的振動(dòng)。由于周期性干擾力作的功，補(bǔ)充了阻尼所消耗的能量，故振動(dòng)不會衰減。自激振動(dòng)是一種不衰減的振動(dòng)。維持振動(dòng)的交變力是由振動(dòng)系統(tǒng)本身在振動(dòng)過程中激發(fā)產(chǎn)生的。因此，即使不受到任何周期性的干擾力的作用，振動(dòng)也會發(fā)生。在鉆孔過程中通過振動(dòng)裝置使鉆頭與工件之間產(chǎn)生可控的相對運(yùn)動(dòng)。振動(dòng)方式有三種，即軸向振動(dòng)、扭轉(zhuǎn)振動(dòng)和復(fù)合振動(dòng)。振動(dòng)對加工質(zhì)量的影響及減小振動(dòng)的措施 現(xiàn)代工業(yè)對工程質(zhì)量、產(chǎn)品精度、表面質(zhì)量及可靠性都提出了越來越高的要求，振動(dòng)的產(chǎn)生直接影響了加工精度和表面粗糙度；使刀具磨損加快，甚至產(chǎn)生崩刃，嚴(yán)重降低刀具壽命，振動(dòng)使得機(jī)床各部件之間的配合受損，精度下降，嚴(yán)重時(shí)會使切削加工無法進(jìn)行。如深孔加工中，振動(dòng)幾乎成了不可避免的問題；細(xì)長桿車削加工中刀具與工件間的相對振動(dòng)也是影響加工精度的主要原因。根據(jù)加工過切削力的程中振動(dòng)產(chǎn)生的原因，消除振動(dòng)的方法主要有：①減小切削力至最??；②盡量增強(qiáng)刀具系統(tǒng)或夾具與工件的靜態(tài)剛度；③在刀桿內(nèi)部再制造一個(gè)振動(dòng)去打擾外激切削力的振顫，從而消除刀具振動(dòng)。
