Ett av de vanligaste felen vid svarvningsoperationer 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 vibrationerna från verktygsmaskinen.
1. De viktigaste egenskaperna hos lågfrekventa vibrationer
Efter att ha eliminerat vibrationen från de roterande komponenterna och transmissionssystemet i verktygsmaskinen är huvudtypen av svängvibrationer den självexciterade vibrationen som inte ändras med svänghastigheten. Introducera orsakerna och elimineringsåtgärderna för den lågfrekventa vibrationen som orsakas av deformationen av arbetsstyckets system och deformationen av verktygshållarsystemet under bearbetningsprocessen.
De huvudsakliga 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;
③Vibrationen är relativt kraftig, vilket ofta lossar verktygsmaskinens komponenter (som ändstock, verktygshållare, etc.) och bryter hårdmetallbladet.
För det andra, orsaken till lågfrekventa vibrationer
Vid lågfrekvent vibration vid svarvning vibrerar vanligtvis både arbetsstyckessystemet och verktygshållarsystemet (men i de flesta fall är vibrationen i arbetsstyckessystemet relativt stor och spelar en dominerande roll). Motsatta aktions- och reaktionskrafter. Under vibrationsprocessen, när arbetsstycket och verktyget rör sig bort från varandra, är 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:
①Friktion mellan spån och verktygsspånyta;
② Graden av metallhärdning som verktyget möter när man skär in i och lämnar arbetsstycket är olika;
③ Under vibrationsprocessen ändras den faktiska geometriska vinkeln för verktyget periodiskt;
④ Vid vibration är den relativa rörelsebanan för verktyget till arbetsstycket en ellips, vilket orsakar periodiska förändringar i skärsektionen;
⑤Märken som lämnats av arbetsstyckets vibration under föregående varv orsakade periodiska förändringar i skärsektionen.
These five situations can cause periodic changes in the cutting force, and make the F phase move away from>F. 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) ) kompletteras med energi. självupphetsad vibration.
3. Åtgärder för att eliminera lågfrekventa vibrationer
01
Vid lågfrekvent vibration beror det främst på förändringen av skärkraften som orsakas av vibrationen i Y-riktningen, vilket gör att F-fasen närmar sig > F och genererar vibrationer.
Ta huvudsakligen följande fyra åtgärder.
①Ju större skäreggsvinkeln (μr-vinkeln) är, desto mindre är Fy-kraften och det är mindre sannolikt att vibration uppstår. Öka därför verktygets skärvinkel på lämpligt sätt för att eliminera eller minska vibrationer.
② En korrekt ökning av verktygets spånvinkel kan minska Fy-kraften och därigenom minska vibrationerna.
③ Verktygets ryggvinkel är för stor eller bladet är för skarpt, verktyget är lätt att bita i arbetsstycket och det är lätt att generera vibrationer. När verktyget är ordentligt passiverat kan dess flank förhindra att verktyget "gnager in" i arbetsstycket, vilket kan minska eller eliminera vibrationer.
④Verktygsspetsens läge är för lågt under svarvning (lägre än mitten av arbetsstycket) eller så är verktygsspetsens läge för högt vid borrning på en svarv, vilket kommer att minska verktygsspetsens faktiska spånvinkel och öka bakre vinkel, som är utsatt för vibrationer.
⑤Om verktygshållarsystemet har negativ styvhet är det lätt att "gnaga in" i arbetsstycket och generera vibrationer. Därför bör vibrationer som orsakas av verktygshållarsystemets negativa styvhet vid svängning undvikas så mycket som möjligt.
02
När breda och tunna spån produceras vid svarvning orsakar vibrationen i Y-riktningen förändringar i skärkraften. När skärsektionen är bred och tunn kommer vibrationerna i Y-riktningen att orsaka drastiska förändringar i skärets tvärsnittsarea och skärkraft. Därför är det extremt lätt att generera vibrationer i detta fall. Till exempel: i längsgående verktygssvarvning, ju större skärdjup, desto större matningshastighet och ju mindre huvudavböjningsvinkel, desto bredare och tunnare skärsektion, och desto lättare är det att generera vibrationer. När du väljer svänghastighet bör du därför undvika medelhastighetszonen där skärkraften minskar med hastigheten (vid skärning av kolstål är hastighetsområdet 30-50m/min), och samtidigt minska vridkraften, och på lämpligt sätt öka matningshastigheten och att minska skärdjupet hjälper också till att dämpa vibrationerna.
03
Otillräcklig styvhet hos arbetsstycket och verktygshållarsystemet är huvudorsaken till lågfrekventa vibrationer, och följande åtgärder kan vidtas för att eliminera eller minska vibrationer:
① När du klämmer fast arbetsstycket med tre klor eller fyra klor, försök att minimera koaxialitetsfelet mellan arbetsstyckets rotationscentrum och spindelns rotationscentrum, och undvika vibrationer som orsakas av den periodiska förändringen av skärkraften som orsakas av arbetsstyckets lutning och intermittent skärning eller ojämn skärning.
② Vid bearbetning av tunna och långa arbetsstycken som är lätta att deformera och böja för att generera vibrationer, använd elastiska toppar och extra stöd medan du kyler med kylvätska för att minska termisk expansion och deformation av arbetsstycket.
③ När du klämmer fast arbetsstycket, se till att inte arbetsstycket sticker ut för länge. För arbetsstycken med otillräcklig styvhet, använd rimliga hjälpstöd såsom mittram, motstöd och topp för att öka arbetsstyckets styvhet.
④ När du använder spetsen ska spetsen och spetsens koniska hål vara väl matchade för att undvika att arbetsstycket böjas på grund av för stor upplyftningskraft eller för liten upplyftningskraft för att stödja arbetsstycket, och var uppmärksam på att överhänget på ändstockshylsan inte är för länge.
⑤ Lagerspelet för verktygsmaskinsspindeln påverkar direkt spindelns rotationsnoggrannhet och styvhet. Om det visar sig att spelet är för stort och styvheten är otillräcklig på grund av lagerslitage under användning, bör lagerspelet justeras och förspänningen appliceras för att öka arbetsstyckets styvhet för att eliminera vibrationer.
⑥ Kontrollera regelbundet kontakttillståndet för laxstjärtstyrskenan mellan den mellersta vagnen och den stora vagnen, och mellan den lilla verktygshållaren och den mellersta vagnen, och justera de lutande insatserna för att bibehålla ett lämpligt mellanrum för att undvika krypning när verktygshållaren rör sig, vilket orsakar vibration av verktygshållarsystemet.
⑦ Varje gång den fyrkantiga verktygshållaren vrids för att vrida verktyget till önskat läge, ska den fyrkantiga verktygshållaren tryckas in och fixeras för att undvika vibrationer orsakade av att den fyrkantiga verktygshållaren lossnar och verktygshållarsystemets styvhet minskar.
