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廣東數控車床廠如何解決精密數控車床振動出現的問題

人氣:27發表時間:2019/3/25 9:51:53【

  很多機械在使用一段時間之后,都會出現這樣或者那樣的問題,這是什么原因呢?精密數控車床在加工過程中震動,會造成工件表面有顫紋,返工率、廢品率高,伴有震刀打刀現象。下面,廣東數控車床廠來說說要如何解決數控車床振動問題。


廣東數控車床廠如何解決精密數控車床振動出現的問題

  1、精密數控車床振動一般分為三種:即自由振動、強迫振動和自激振動。


  自由振動


  自由振動是物體受到初始激勵(通常是一個脈沖)所引發的一種振動。這種振動靠初始激勵,一次性獲得振動能量,歷程有限,一般不會對數控車床造成破壞。所以一般不考慮自由振動對數控車床的影響。


  強迫振動


  物體在持續周期變化的外力作用下產生的振動,稱為強迫振動,如不平衡、不對中所引起的振動。


  自激振動


  自激振動是在沒有外力作用下,由系統自身原因所產生的激勵而引起的振動。自激振動是一種比較危險的振動,設備一旦發生自激振動,會使設備運行失去穩定性。


精密數控車床


  2、精密數控車床強迫振動的產生原因及解決方法


  主要原因


  (1)旋轉零件質量偏心產生的離心力;


  (2)運動傳遞過程中傳遞零件誤差;


  (3)切削過程中的間隙特性。


  解決方法


  (1)減少激振力。如精確平衡回轉零部件,將電機轉子、皮帶輪和卡盤作靜平衡試驗,以提高裝配精度。


  (2)提高工藝系統的剛度及阻尼。車床系統剛度和系統阻尼增加,可提高對振動的抵抗能力,亦可減少振動。


  (3)調節系統固有頻率,避免共振的產生。在選擇轉速時,盡可能使旋轉工件的頻率遠離機床有關原件的固有頻率,避開共振區。


  (4)采用減振器或阻尼器。當上述方法無效時,可考慮使用阻尼器或減振器。


精密數控車床


  3、精密數控車床自激振動產生的原因及解決方法


  產生原因


  在機械加工過程中,自激振動是由振動過程本身引起某種切削力的周期性變化,又由這個周期性變化的切削力,反過來加強和維持振動,是振動系統補充了由阻尼作用消耗的能量。當振動運動停止時,該交變力也就消失了。這種在金屬切削過程中的自激振動,一般稱為切削顫振。


  特別指出,自激振動發生的幾率遠遠高于強迫振動。切削相對振動會降低工件已加工的表面品質,并影響刀具乃至機床的使用壽命。尤其現在高精度的數控車床的大量使用,由數控車床所保證的工件的高精度等指標,將會在顫振發生時變得毫無意義。


  解決方法


  (1)安裝刀具時選取合適的中心高。車削內孔槽時,刀尖點理論上要求與孔的中心線一致,但實際上在安裝刀具時刀尖點往往在中心線偏上0.1 mm左右,這主要是刀具在切削時,刀尖點由于受到反作用往往下偏移,因此要給其一個補償量。


  (2)盡可能縮短刀桿的懸伸量以提高刀具的剛性。當刀桿受力時,會產生彎曲,會引發振動,且懸長越長,振動加劇。一般情況下,刀具伸出的長度不宜超過刀桿長度的2-3倍,這樣可以大大提高細長刀桿的抗彎強度。


  (3)合理選擇刀具的幾何參數。刀具的幾何參數主要有:刀具的前角、主偏角、后角等。前角對振動的影響較大,隨著前角的增大,振動幅度也會隨之下降。但在切削速度較高時,前角對振動的影響將減弱。所以,高速切削時,即使用負前角的刀具,也不致產生強烈的振動。如果是主偏角增大,切削力將會減少,同時切削寬度也減小。隨著主偏角的增大,振動幅度逐漸減小,但當角度大于90°后,振動的幅度又會有所增大。對于后角的選擇,可減小到2°~3°,此時振動有明顯的減弱。也可以在刀具主后角上,磨出一段負倒棱角,能起到很好的消振作用。


  (4)提高工件系統的抗振性。提高工藝系統的抗振性,是控制和預防自激振動的重要措施之一。在工藝系統中,工件系統往往是易于發生振動的薄弱環節,因此提高工件系統的抗振性,是非常必要的。


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