怎樣解決精細(xì)數(shù)控車床振蕩問題
2022-06-17來源：網(wǎng)絡(luò)作者：網(wǎng)絡(luò)標(biāo)簽：數(shù)控車床
怎樣解決精細(xì)數(shù)控車床振蕩問題
精細(xì)數(shù)控車床在加工過程中轟動(dòng)，會(huì)形成工件表面有顫紋，返工率、廢品率高，伴有震刀打刀現(xiàn)象。下面，普森數(shù)控來說說要怎么解決數(shù)控車床振蕩問題。
1、精細(xì)數(shù)控車床振蕩一般分為三種：即自在振蕩、強(qiáng)迫振蕩和自激振蕩。
自在振蕩
自在振蕩是物體受到初始鼓勵(lì)(通常是一個(gè)脈沖)所引發(fā)的一種振蕩。這種振蕩靠初始鼓勵(lì)，一次性獲得振蕩能量，歷程有限，一般不會(huì)對(duì)數(shù)控車床形成損壞。所以一般不考慮自在振蕩對(duì)數(shù)控車床的影響。
強(qiáng)迫振蕩
物體在繼續(xù)周期改變的外力效果下發(fā)生的振蕩，稱為強(qiáng)迫振蕩，如不平衡、不對(duì)中所引起的振蕩。
自激振蕩
自激振蕩是在沒有外力效果下，由體系自身原因所發(fā)生的鼓勵(lì)而引起的振蕩。自激振蕩是一種比較危險(xiǎn)的振蕩，設(shè)備一旦發(fā)生自激振蕩，會(huì)使設(shè)備運(yùn)行失去穩(wěn)定性。
2、精細(xì)數(shù)控車床強(qiáng)迫振蕩的發(fā)生原因及解決辦法
主要原因
(1)旋轉(zhuǎn)零件質(zhì)量偏心發(fā)生的離心力;
(2)運(yùn)動(dòng)傳遞過程中傳遞零件差錯(cuò);
(3)切削過程中的空隙特性。
解決辦法
(1)削減激振力。如平衡回轉(zhuǎn)零部件，將電機(jī)轉(zhuǎn)子、皮帶輪和卡盤作靜平衡試驗(yàn)，以進(jìn)步裝配精度。
(2)進(jìn)步工藝體系的剛度及阻尼。車床體系剛度和體系阻尼添加，可進(jìn)步對(duì)振蕩的抵抗能力，亦可削減振蕩。
(3)調(diào)節(jié)體系固有頻率，避免共振的發(fā)生。在挑選轉(zhuǎn)速時(shí)，盡可能使旋轉(zhuǎn)工件的頻率遠(yuǎn)離機(jī)床有關(guān)原件的固有頻率，避開共振區(qū)。
(4)采用減振器或阻尼器。當(dāng)上述辦法無效時(shí)，可考慮使用阻尼器或減振器。
3、精細(xì)數(shù)控車床自激振蕩發(fā)生的原因及解決辦法
發(fā)生原因
在機(jī)械加工過程中，自激振蕩是由振蕩過程自身引起某種切削力的周期性改變，又由這個(gè)周期性改變的切削力，反過來加強(qiáng)和保持振蕩，是振蕩體系補(bǔ)充了由阻尼效果耗費(fèi)的能量。當(dāng)振蕩運(yùn)動(dòng)停止時(shí)，該交變力也就消失了。這種在金屬切削過程中的自激振蕩，一般稱為切削顫振。
特別指出，自激振蕩發(fā)生的幾率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于強(qiáng)迫振蕩。切削相對(duì)振蕩會(huì)降低工件已加工的表面質(zhì)量，并影響刀具乃至機(jī)床的使用壽命。尤其現(xiàn)在高精度的數(shù)控車床的很多使用，由數(shù)控車床所確保的工件的高精度等指標(biāo)。
解決辦法
(1)裝置刀具時(shí)選取適宜的中心高。車削內(nèi)孔槽時(shí)，刀尖點(diǎn)理論上要求與孔的中心線一致，但實(shí)際上在裝置刀具時(shí)刀尖點(diǎn)往往在中心線偏上0.1 mm左右，這主要是刀具在切削時(shí)，刀尖點(diǎn)因?yàn)槭艿椒葱Ч缕?，因而要給其一個(gè)補(bǔ)償量。
(2)盡可能縮短刀桿的懸伸量以進(jìn)步刀具的剛性。當(dāng)?shù)稐U受力時(shí)，會(huì)發(fā)生曲折，會(huì)引發(fā)振蕩，且懸長(zhǎng)越長(zhǎng)，振蕩加重。一般情況下，刀具伸出的長(zhǎng)度不宜超過刀桿長(zhǎng)度的2-3倍，這樣能夠大大進(jìn)步細(xì)長(zhǎng)刀桿的抗彎強(qiáng)度。
(3)合理挑選刀具的幾許參數(shù)。刀具的幾許參數(shù)主要有：刀具的前角、主偏角、后角等。前角對(duì)振蕩的影響較大，隨著前角的增大，振蕩幅度也會(huì)隨之下降。但在切削速度較高時(shí)，前角對(duì)振蕩的影響將削弱。所以，高速切削時(shí)，即使用負(fù)前角的刀具，也不致發(fā)生激烈的振蕩。如果是主偏角增大，切削力將會(huì)削減，同時(shí)切削寬度也減小。隨著主偏角的增大，振蕩幅度逐漸減小，但當(dāng)視點(diǎn)大于90°后，振蕩的幅度又會(huì)有所增大。關(guān)于后角的挑選，可減小到2°~3°，此刻振蕩有顯著的削弱。也能夠在刀具主后角上，磨出一段負(fù)倒棱角，能起到很好的消振效果。
(4)進(jìn)步工件體系的抗振性。進(jìn)步工藝體系的抗振性，是控制和預(yù)防自激振蕩的重要措施之一。在工藝體系中，工件體系往往是易于發(fā)生振蕩的薄弱環(huán)節(jié)，因而進(jìn)步工件體系的抗振性，是非常必要的。
精細(xì)數(shù)控車床在加工過程中轟動(dòng)，會(huì)形成工件表面有顫紋，返工率、廢品率高，伴有震刀打刀現(xiàn)象。下面，普森數(shù)控來說說要怎么解決數(shù)控車床振蕩問題。
1、精細(xì)數(shù)控車床振蕩一般分為三種：即自在振蕩、強(qiáng)迫振蕩和自激振蕩。
自在振蕩
自在振蕩是物體受到初始鼓勵(lì)(通常是一個(gè)脈沖)所引發(fā)的一種振蕩。這種振蕩靠初始鼓勵(lì)，一次性獲得振蕩能量，歷程有限，一般不會(huì)對(duì)數(shù)控車床形成損壞。所以一般不考慮自在振蕩對(duì)數(shù)控車床的影響。
強(qiáng)迫振蕩
物體在繼續(xù)周期改變的外力效果下發(fā)生的振蕩，稱為強(qiáng)迫振蕩，如不平衡、不對(duì)中所引起的振蕩。
自激振蕩
自激振蕩是在沒有外力效果下，由體系自身原因所發(fā)生的鼓勵(lì)而引起的振蕩。自激振蕩是一種比較危險(xiǎn)的振蕩，設(shè)備一旦發(fā)生自激振蕩，會(huì)使設(shè)備運(yùn)行失去穩(wěn)定性。
2、精細(xì)數(shù)控車床強(qiáng)迫振蕩的發(fā)生原因及解決辦法
主要原因
(1)旋轉(zhuǎn)零件質(zhì)量偏心發(fā)生的離心力;
(2)運(yùn)動(dòng)傳遞過程中傳遞零件差錯(cuò);
(3)切削過程中的空隙特性。
解決辦法
(1)削減激振力。如平衡回轉(zhuǎn)零部件，將電機(jī)轉(zhuǎn)子、皮帶輪和卡盤作靜平衡試驗(yàn)，以進(jìn)步裝配精度。
(2)進(jìn)步工藝體系的剛度及阻尼。車床體系剛度和體系阻尼添加，可進(jìn)步對(duì)振蕩的抵抗能力，亦可削減振蕩。
(3)調(diào)節(jié)體系固有頻率，避免共振的發(fā)生。在挑選轉(zhuǎn)速時(shí)，盡可能使旋轉(zhuǎn)工件的頻率遠(yuǎn)離機(jī)床有關(guān)原件的固有頻率，避開共振區(qū)。
(4)采用減振器或阻尼器。當(dāng)上述辦法無效時(shí)，可考慮使用阻尼器或減振器。
3、精細(xì)數(shù)控車床自激振蕩發(fā)生的原因及解決辦法
發(fā)生原因
在機(jī)械加工過程中，自激振蕩是由振蕩過程自身引起某種切削力的周期性改變，又由這個(gè)周期性改變的切削力，反過來加強(qiáng)和保持振蕩，是振蕩體系補(bǔ)充了由阻尼效果耗費(fèi)的能量。當(dāng)振蕩運(yùn)動(dòng)停止時(shí)，該交變力也就消失了。這種在金屬切削過程中的自激振蕩，一般稱為切削顫振。
特別指出，自激振蕩發(fā)生的幾率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于強(qiáng)迫振蕩。切削相對(duì)振蕩會(huì)降低工件已加工的表面質(zhì)量，并影響刀具乃至機(jī)床的使用壽命。尤其現(xiàn)在高精度的數(shù)控車床的很多使用，由數(shù)控車床所確保的工件的高精度等指標(biāo)。
解決辦法
(1)裝置刀具時(shí)選取適宜的中心高。車削內(nèi)孔槽時(shí)，刀尖點(diǎn)理論上要求與孔的中心線一致，但實(shí)際上在裝置刀具時(shí)刀尖點(diǎn)往往在中心線偏上0.1 mm左右，這主要是刀具在切削時(shí)，刀尖點(diǎn)因?yàn)槭艿椒葱Ч缕?，因而要給其一個(gè)補(bǔ)償量。
(2)盡可能縮短刀桿的懸伸量以進(jìn)步刀具的剛性。當(dāng)?shù)稐U受力時(shí)，會(huì)發(fā)生曲折，會(huì)引發(fā)振蕩，且懸長(zhǎng)越長(zhǎng)，振蕩加重。一般情況下，刀具伸出的長(zhǎng)度不宜超過刀桿長(zhǎng)度的2-3倍，這樣能夠大大進(jìn)步細(xì)長(zhǎng)刀桿的抗彎強(qiáng)度。
(3)合理挑選刀具的幾許參數(shù)。刀具的幾許參數(shù)主要有：刀具的前角、主偏角、后角等。前角對(duì)振蕩的影響較大，隨著前角的增大，振蕩幅度也會(huì)隨之下降。但在切削速度較高時(shí)，前角對(duì)振蕩的影響將削弱。所以，高速切削時(shí)，即使用負(fù)前角的刀具，也不致發(fā)生激烈的振蕩。如果是主偏角增大，切削力將會(huì)削減，同時(shí)切削寬度也減小。隨著主偏角的增大，振蕩幅度逐漸減小，但當(dāng)視點(diǎn)大于90°后，振蕩的幅度又會(huì)有所增大。關(guān)于后角的挑選，可減小到2°~3°，此刻振蕩有顯著的削弱。也能夠在刀具主后角上，磨出一段負(fù)倒棱角，能起到很好的消振效果。
(4)進(jìn)步工件體系的抗振性。進(jìn)步工藝體系的抗振性，是控制和預(yù)防自激振蕩的重要措施之一。在工藝體系中，工件體系往往是易于發(fā)生振蕩的薄弱環(huán)節(jié)，因而進(jìn)步工件體系的抗振性，是非常必要的。
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