Ett av de vanligaste felen vid svarvning är vibrationer. När svarven vibrerar störs och förstörs processsystemets normala skärprocess, vilket inte bara allvarligt försämrar kvaliteten på den bearbetade ytan, utan också förkortar maskinens och verktygens livslängd. Därför är det nödvändigt för oss att vidta några åtgärder för att minska eller eliminera vibrationer från verktygsmaskiner.
1. Huvudegenskaper hos lågfrekventa vibrationer
Efter att ha eliminerat vibrationen från verktygsmaskinens roterande komponenter och transmissionssystem, är huvudtypen av svängvibrationer självexciterade vibrationer som inte ändras med svarvhastigheten. Den här artikeln introducerar orsakerna och elimineringsåtgärderna för lågfrekventa vibrationer som orsakas av deformationen av arbetsstycket och verktygshållarsystemet under bearbetningsprocessen.
De viktigaste egenskaperna hos lågfrekventa vibrationer är:
①Vibrationsfrekvensen är låg (50~300Hz), och bruset som avges under vibration är lågt;
②Märkena kvar på arbetsstyckets skäryta är djupa och breda;
③Vibrationerna är relativt kraftiga, vilket ofta gör att verktygsmaskinens komponenter (som ändstock, verktygsstöd etc.) lossnar och bryter hårdmetallbladen.
bild
2. Orsaker till lågfrekventa vibrationer
När det förekommer lågfrekventa vibrationer vid svarvning vibrerar vanligtvis både arbetsstyckesystemet och verktygshållarsystemet (men i de flesta fall är vibrationen i arbetsstyckessystemet större och spelar en dominerande roll). Ibland är de åtskilda och ibland närmar de sig, vilket resulterar i lika och lika riktningar. Motsatta aktions- och reaktionskrafter. Under vibrationsprocessen, när arbetsstycket och verktyget rör sig bort från varandra, separeras skärkraften F i samma riktning som arbetsstyckets förskjutning, och det utförda arbetet är positivt. När arbetsstycket närmar sig verktyget är det arbete som utförs av skärkraften F negativt.
Under vändning:
① Friktion mellan spån och verktygets spånyta;
② Graden av metallhärdning som verktyget möter när man skär in i och lämnar arbetsstycket är olika;
③ Verktygets verkliga geometriska vinkel ändras periodiskt under vibrationsprocessen;
④ Vid vibration är den relativa rörelsebanan för verktyget till arbetsstycket elliptisk, vilket orsakar periodiska förändringar i skärtvärsnittet;
⑤Spåren som lämnats av arbetsstyckets vibration under det föregående varvet orsakade periodiska förändringar i skärtvärsnittet.
Dessa fem situationer kan orsaka periodiska förändringar i skärkraften och få F att fasa bort > F närma sig. På detta sätt, i varje vibrationscykel, är det positiva arbete som utförs av skärkraften på arbetsstycket (eller verktyget) alltid större än det negativa arbete det gör på arbetsstycket (eller verktyget), så att arbetsstycket (eller verktyget) erhåller energitillskott och genererar energi. Självupphetsad vibration.
3. Åtgärder för att eliminera lågfrekventa vibrationer
01
Vid lågfrekvent vibration beror det främst på förändringen i skärkraften som orsakas av vibrationen i Y-riktningen att F-fasavståndet > F-tillvägagångssättet orsakar vibrationer.
I huvudsak vidtas följande fyra åtgärder.
①Ju större huvudavböjningsvinkel (μr-vinkel) verktyget har, desto mindre Fy-kraft och desto mindre sannolikhet är det att producera vibrationer. Därför bör verktygets huvudavböjningsvinkel ökas på lämpligt sätt för att eliminera eller minska vibrationer.
② En lämplig ökning av verktygets spånvinkel kan minska Fy-kraften och därigenom försvaga vibrationen.
③ Om verktygets släppningsvinkel är för stor eller bladet är för skarpt, kommer verktyget lätt att bita i arbetsstycket och orsaka vibrationer. När verktyget är ordentligt passiverat förhindrar dess flankyta verktyget från att "gnaga" in i arbetsstycket, vilket kan minska eller eliminera vibrationer.
④ Om verktygsspetsens position är för låg (lägre än mitten av arbetsstycket) under svarvning eller verktygsspetsens position är för hög vid borrning på en svarv, kommer verktygsspetsens faktiska spånvinkel att minska och den bakre vinkeln kommer att ökas, vilket lätt orsakar vibrationer.
⑤ Om verktygshållarsystemet har negativ styvhet är det lätt att "gnaga in" i arbetsstycket och orsaka vibrationer. Därför bör vibrationer som orsakas av verktygshållarsystemets negativa styvhet under svarvning undvikas så mycket som möjligt.
02
När breda och tunna spån produceras vid svarvning orsakar vibrationer i Y-riktningen förändringar i skärkraften. När skärsektionen är bred och tunn kommer vibrationer i Y-riktningen att orsaka drastiska förändringar i skärets tvärsnittsarea och skärkraft. Därför genereras lätt vibrationer i detta fall. Till exempel: vid svarvning med ett längsgående verktyg, ju större skärdjup, desto större matning och ju mindre huvudavböjningsvinkel, desto bredare och tunnare blir skärsektionen, och desto lättare blir det att producera vibrationer. När du väljer svänghastighet bör du därför undvika området med medelhastighet där skärkraften minskar med hastigheten (vid skärning av kolstål är hastighetsintervallet 30~50m/min), samtidigt som du minskar bakåtvändningskraften och ökar lämpligt matningsmängd och att minska skärdjupet hjälper också till att dämpa vibrationer.
03
Otillräcklig styvhet hos arbetsstyckesystemet och verktygshållarsystemet är den främsta orsaken till lågfrekventa vibrationer. Följande åtgärder kan vidtas för att eliminera eller minska vibrationer:
① När du klämmer fast arbetsstycket med tre eller fyra klor, försök att minimera koaxialitetsfelet mellan arbetsstyckets rotationscentrum och spindelns rotationscentrum för att undvika vibrationer orsakade av periodiska förändringar i skärkraften orsakad av intermittent skärning eller ojämn skärning orsakad av lutning av arbetsstycket . .
② Vid bearbetning av arbetsstycken som är tunna, långa och utsatta för deformation, böjning och vibrationer, använd elastiska spetsar och extra stöd samtidigt som du tillsätter kylvätska för att minska arbetsstyckets termiska expansion och deformation.
③När du klämmer fast arbetsstycket, låt inte arbetsstycket sträcka sig för länge. För arbetsstycken med otillräcklig styvhet, använd rimliga hjälpstöd såsom mittramar, verktygsstöd och toppar för att öka arbetsstyckenas styvhet.
④ När du använder spetsen ska spetsen och spetsens koniska hål matcha väl för att undvika att arbetsstycket böjs på grund av för mycket tryckkraft eller att arbetsstycket svänger på grund av att tryckkraften är för liten för att ge stöd. Var också noga med att överhänget på ändstockshylsan inte kan bli för långt.
⑤ Verktygsmaskinens spindellagerspel påverkar direkt spindelns rotationsnoggrannhet och styvhet. Om det under användning visar sig att spelet är för stort och styvheten är otillräcklig på grund av lagerslitage, bör lagerspelet justeras och förspänningskraften appliceras för att öka arbetsstyckets styvhet och eliminera vibrationer.
⑥ Kontrollera regelbundet kontakten mellan laxstjärtstyrskenorna mellan den mellersta vagnen och den stora vagnen, och det lilla verktygsstödet och den mellersta vagnen, och justera de sneda remsorna för att bibehålla lämpliga mellanrum för att undvika krypning när verktygsstödet rör sig, vilket orsakar vibrationer av verktygsstödsystemet.
⑦Varje gång den fyrkantiga verktygshållaren roteras för att flytta verktyget till önskat läge, ska den fyrkantiga verktygshållaren tryckas in och fixeras för att förhindra att den fyrkantiga verktygshållaren lossnar och minskar styvheten i verktygshållarsystemet och orsakar vibrationer.
