精密數控(kong)車床在加工過(guo)程中震動,會(hui)造(zao)成工件(jian)表(biao)面有顫紋,返(fan)工率、廢品率高,伴有震刀打刀現(xian)象(xiang)。
1、沈陽(yang)精密數控機床振(zhen)動(dong)一般分為(wei)三種:即自由振(zhen)動(dong)、強迫振(zhen)動(dong)和自激振(zhen)動(dong)。
自由振動
自(zi)由振(zhen)動(dong)是物(wu)體受到初始激勵(通常是一(yi)個(ge)脈沖)所引發的(de)一(yi)種振(zhen)動(dong)。這種振(zhen)動(dong)靠初始激勵,一(yi)次性(xing)獲得(de)振(zhen)動(dong)能量,歷程有限,一(yi)般不(bu)會對數控車(che)床造成破壞(huai)。所以一(yi)般不(bu)考(kao)慮自(zi)由振(zhen)動(dong)對數控車(che)床的(de)影(ying)響。
強迫振動
物體在持續(xu)周期變(bian)化的外(wai)力作用下產生的振(zhen)動,稱(cheng)為強迫(po)振(zhen)動,如(ru)不(bu)平衡、不(bu)對中所引(yin)起的振(zhen)動。
自激振動
自(zi)激(ji)振(zhen)動(dong)是在沒有外力作用下(xia),由系(xi)統自(zi)身原因所產生(sheng)的激(ji)勵而引(yin)起的振(zhen)動(dong)。自(zi)激(ji)振(zhen)動(dong)是一(yi)種比較危(wei)險的振(zhen)動(dong),設備一(yi)旦發(fa)生(sheng)自(zi)激(ji)振(zhen)動(dong),會使(shi)設備運行失去(qu)穩定(ding)性。
2、精(jing)密數控車床強迫振動(dong)的產生原(yuan)因及解決(jue)方法
主要原因
(1)旋轉零(ling)件質量(liang)偏心(xin)產(chan)生的離心(xin)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(te)性。
解決方法
(1)減少激振(zhen)力。如平(ping)衡回轉零部件,將電機轉子(zi)、皮帶輪(lun)和卡盤作靜平(ping)衡試驗,以(yi)提高(gao)裝配精度(du)。
(2)提高(gao)工藝系(xi)統(tong)的剛(gang)(gang)度及阻(zu)尼。車床系(xi)統(tong)剛(gang)(gang)度和系(xi)統(tong)阻(zu)尼增(zeng)加,可提高(gao)對振動的抵抗能力,亦(yi)可減少振動。
(3)調節系統固有(you)頻率(lv)(lv),避(bi)免共振的(de)產生。在選擇(ze)轉速時,盡可能(neng)使旋轉工件(jian)的(de)頻率(lv)(lv)遠離機床有(you)關原件(jian)的(de)固有(you)頻率(lv)(lv),避(bi)開共振區。
(4)采用減振器(qi)或(huo)阻尼器(qi)。當上述方法(fa)無效時,可考慮使用阻尼器(qi)或(huo)減振器(qi)。
3、精(jing)密數(shu)控車床自激振(zhen)動產生(sheng)的原因及解(jie)決方法
產生原因
在機械(xie)加工過程中,自激振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)是(shi)(shi)由振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)過程本身(shen)引(yin)起某種(zhong)切(qie)削(xue)力的(de)周期(qi)性變化,又由這個周期(qi)性變化的(de)切(qie)削(xue)力,反過來加強和(he)維持振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong),是(shi)(shi)振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)系統補充了由阻尼作用消耗(hao)的(de)能量。當振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)運動(dong)(dong)(dong)停止時,該交變力也(ye)就消失了。這種(zhong)在金屬切(qie)削(xue)過程中的(de)自激振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong),一般稱為切(qie)削(xue)顫(zhan)振(zhen)(zhen)。
特別(bie)指(zhi)出,自激振動(dong)發生的(de)(de)(de)幾率遠遠高于強迫振動(dong)。切削相(xiang)對振動(dong)會降低(di)工件已(yi)加工的(de)(de)(de)表面品質,并影響刀具乃(nai)至機床(chuang)的(de)(de)(de)使用(yong)(yong)壽命。尤其現在(zai)高精度(du)的(de)(de)(de)數控(kong)(kong)車床(chuang)的(de)(de)(de)大量使用(yong)(yong),由數控(kong)(kong)車床(chuang)所保證的(de)(de)(de)工件的(de)(de)(de)高精度(du)等(deng)指(zhi)標(biao),將(jiang)會在(zai)顫(zhan)振發生時變(bian)得毫無意義(yi)。
解決方法
(1)安裝刀(dao)(dao)具時選取(qu)合適(shi)的中(zhong)心(xin)(xin)高。車削內孔槽時,刀(dao)(dao)尖(jian)點理論(lun)上(shang)要(yao)(yao)求與孔的中(zhong)心(xin)(xin)線(xian)一致(zhi),但實際上(shang)在安裝刀(dao)(dao)具時刀(dao)(dao)尖(jian)點往往在中(zhong)心(xin)(xin)線(xian)偏(pian)上(shang)0.1 mm左(zuo)右,這主要(yao)(yao)是刀(dao)(dao)具在切削時,刀(dao)(dao)尖(jian)點由于(yu)受到反作用往往下(xia)偏(pian)移(yi),因此要(yao)(yao)給(gei)其一個補償量。
(2)盡可能縮短刀桿的(de)(de)懸伸量以(yi)提高刀具的(de)(de)剛性。當(dang)刀桿受力(li)時(shi),會產生彎曲,會引發振(zhen)動(dong)(dong),且(qie)懸長(chang)(chang)越長(chang)(chang),振(zhen)動(dong)(dong)加(jia)劇。一般情況(kuang)下,刀具伸出的(de)(de)長(chang)(chang)度(du)(du)不宜(yi)超過刀桿長(chang)(chang)度(du)(du)的(de)(de)2-3倍,這樣可以(yi)大大提高細長(chang)(chang)刀桿的(de)(de)抗彎強度(du)(du)。
(3)合理選擇刀(dao)(dao)具的(de)幾何參(can)數(shu)。刀(dao)(dao)具的(de)幾何參(can)數(shu)主要有(you):刀(dao)(dao)具的(de)前(qian)角、主偏(pian)(pian)角、后(hou)角等。前(qian)角對振(zhen)動(dong)的(de)影響較(jiao)(jiao)大,隨著前(qian)角的(de)增(zeng)大,振(zhen)動(dong)幅(fu)度(du)(du)也會隨之下(xia)降。沈陽(yang)機床價格但在(zai)(zai)切(qie)削速(su)度(du)(du)較(jiao)(jiao)高(gao)(gao)時(shi),前(qian)角對振(zhen)動(dong)的(de)影響將減弱(ruo)。所(suo)以,高(gao)(gao)速(su)切(qie)削時(shi),即(ji)使用負(fu)(fu)前(qian)角的(de)刀(dao)(dao)具,也不致產生強烈的(de)振(zhen)動(dong)。如果是(shi)主偏(pian)(pian)角增(zeng)大,切(qie)削力將會減少,同時(shi)切(qie)削寬度(du)(du)也減小。隨著主偏(pian)(pian)角的(de)增(zeng)大,振(zhen)動(dong)幅(fu)度(du)(du)逐漸(jian)減小,但當角度(du)(du)大于90°后(hou),振(zhen)動(dong)的(de)幅(fu)度(du)(du)又(you)會有(you)所(suo)增(zeng)大。對于后(hou)角的(de)選擇,可(ke)減小到(dao)(dao)2°~3°,此時(shi)振(zhen)動(dong)有(you)明顯的(de)減弱(ruo)。也可(ke)以在(zai)(zai)刀(dao)(dao)具主后(hou)角上,磨出一段負(fu)(fu)倒棱角,能起到(dao)(dao)很好的(de)消振(zhen)作(zuo)用。
(4)提(ti)高(gao)工件(jian)系統(tong)的(de)抗振(zhen)(zhen)性。提(ti)高(gao)工藝系統(tong)的(de)抗振(zhen)(zhen)性,是(shi)(shi)控(kong)制(zhi)和(he)預防(fang)自激(ji)振(zhen)(zhen)動的(de)重(zhong)要措施之(zhi)一。在工藝系統(tong)中,工件(jian)系統(tong)往往是(shi)(shi)易(yi)于發(fa)生振(zhen)(zhen)動的(de)薄弱環節(jie),因此(ci)提(ti)高(gao)工件(jian)系統(tong)的(de)抗振(zhen)(zhen)性,是(shi)(shi)非常必要的(de)。