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数控加工时如何控制切削中振动?很讲究!

发表在 ug基础 2019-4-14 20:14 [复制链接] 0 315

数控加工时如何控制切削中振动?很讲究!
切削振动
切削振动通常发生在细长轴的车削、薄壁件的车削等。振动一旦加剧,会出现振幅超过几十μm的激烈振动,通常还会伴随很大的噪声。在切削加工中,振动可能会超过100μm,虽然可以进行加工,但已加工表面会残留明显的振动划痕,是精加工表面不能允许的。




一.切削振动的危害
金属切削加工中产生的振动是一种十分有害的现象。
1.影响零件的表面质量
若加工中产生了振动,刀具与工件间将产生相对位移,会使加工表面产生振痕,严重影响零件的表面质量和性能;




2.减少机床及刀具寿命
切削振动时,工艺系统将持续承受动态交变载荷的作用,刀具极易磨损(甚至崩刃),机床连接特性受到破坏,严重时甚至使切削加工无法继续进行;




3.产生噪音危害操作者身体健康
振动中产生的噪音还将危害操作者的身体健康。
为减小振动,有时不得不降低切削用量,使机床加工的生产效率降低。
因此,为保障这类机械加工设备的正常运行,切削颤振的控制变得越来越重要。




切削振动的分类














切削振动产生的原因




刀具在切削工件时发生振动需要有下面三个条件同时存在:
第一是包括刀具在内的工艺系统刚性不足导致其固有频率低,
第二是切削产生了一个足够大的外激力,想学UG数控编程加QQ群304214709领取学习资料。
第三是这个外激力的频率与工艺系统的固有频率相同随即产生共振。
如何消除切削振动




(一)解决思路
第一是减小切削力至最小,
第二是尽量增强刀具系统或者夹具与工件的静态刚性;
第三则是在刀杆内部再制造一个振动去打乱外激切削力的振频,从而消除刀具振动。
(二)应对之策
1.第一是减小切削力至最小
(1)使用锋利的刀片来降低切削力




(2)切深一定时使用小的刀尖圆弧半径




(3)对于细长刀杆的镗刀和车削细长轴零件应采用90度主偏角刀具




(4)对于细长杆的铣刀反而是圆刀片铣刀最有利于消振




(5)细长杆立铣刀铣削深型腔时常采用插铣方法




(6)面铣刀采用疏齿不等距铣刀来减小铣削振动




(7)内孔镗削时刀片刃形角越小越好




2.提高刀杆的静态刚性(StaticToughness)




使用整体硬质合金或重金属刀杆提高刀杆的静态刚性




3.提高刀具的动态刚性—被动阻尼避振刀杆













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