数控加工中心加工中产生振动的原因有哪些?

发布日期:2020-10-27 15:44:41浏览次数:84

数控加工中心低频振动的原因

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,起着主导地位),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。

车削过程中:

①切屑与刀具前刀面的摩擦力。

②刀具在切入和退出工件时所遇到的金属硬化程度不同。

③振动过程中刀具实际几何角度周期性改变。

④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。

⑤工件在前一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。

数控加工中心低频振动的消除措施

(1)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4种措施。

①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。

②适当增大刀具前角,可减小Fy力,从而减弱振动。

③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。

④调整刀尖位置,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。

⑤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。

(2)车削过程中产生宽而薄的切屑时,Y方向的振动引起了切削力的变化,当切削截面宽而薄时,Y方向的振动将引起切削截面积及切削力的剧烈变化。因此,在这种情况下极易产生振动

例如:在纵走刀车削时,切深愈大,进给量愈大,主偏角愈小,则切削截面就愈宽愈薄,愈容易产生振动。想学数控编程加QQ群192963572免费领取学习资料和课程,因此选择车削速度时应避开出现切削力随速度下降的中速区(切削碳素钢时,速度范围为30~50m/min),同时减小车削背吃刀量,适当增大进给量和减小切削深度也有助于抑制振动。