低频振动的产生原因
车削中的低频振动时,通常工件系统和刀架系统都在振动(但绝大部分情况下工件系统的振动较大,起着------),动力刀塔,它们时而相离,时而趋近,产生大小相等方向相反的作用力和反作用力。在振动过程中,当工件与刀具作相离运动时,切削力f相离与工件位移方向相同,所做之功为正值。当工件趋近刀具时,切削力f趋近所做之功为负值。
车削过程中:切屑与刀具前刀面的摩擦力、刀具在切入和退出工件时所遇到的金属硬化程度不同、振动过程中刀具实际几何角度周期性改变、振动时,刀具对工件相对运动轨迹是椭圆,因而引起切削截面周期性变化、工件在---转时振动所留下的痕迹,引起了切削截面周期性变化。这5种情况都可引起切削力周期性的变化,并使f相离>;f趋近。这样,在每一振动周期中,切削力对工件(或刀具)所做之正功总是大于它对工件(或刀具)所做之负功,从而使工件(或刀具)获得了能量补充产生自激振动。
合理设计机床---部件避免定位误差
机床的定位精度对零部件的精度有重要影响,影响机床定位精度的---部件如进给系统、导轨、工作台面等的直线度、水平度等。在设计数控机床时,要合理选择---部件,例如在选择目前在机床中广泛使用的滚珠丝杠时,应当充分考虑滚珠丝杠的精度,数控动力刀塔,应当选取和安装比较成熟的滚珠丝杠技术。滚珠丝杠的支撑同样不可忽视,滚珠丝杠的支撑与系统的传动精度密切相关,动力刀塔,滚珠丝杠的支撑主要由轴向载荷和回转速度决定,对数控车床的加工精度有重要影响,通常选用的固定和支撑方式。并且设计过程中应严格对滚珠丝杠的承载能力要进行相关校核。
而拖链,作为机床外防护的一部分,现在对机床来说已经不可或缺。由于其链节结构,在跟随刀架运动时,也会产生一定的振动,这种振动,会直接传递到刀具上,终会对加工精度造成一定的影响。
低频振动的消除措施
在低频振动时,主要是由于y方向的振动引起了切削力的变化,使得f相离>;f趋近而产生了振动。
主要采取下面5种措施。
刀具主偏角(μr角)愈大,fy力愈小,愈不容易产生振动。因此,适当增大刀具主偏角,消除或减小振动。
适当增大刀具前角,可减小fy力,动力刀塔数控车,从而减弱振动。
刀具后角太大或刀刃过分锋利,刀具易啃入工件,容易产生振动。而当刀具适当钝化后,其后刀面有阻止刀具“啃入”工件的作用,可减小或消除振动。
车削时刀尖位置过低(低于工件中心)或在车床上镗孔时刀尖位置过高,都会使得刀尖实际前角减小而后角增大,容易产生振动。
刀架系统如果具有负刚度时,容易“啃入”工件产生振动。因此,尽可能避免刀架系统的负刚度对车削产生的振动。
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