切削加工老振刀是什么原因

有關(guān)機(jī)床的顫振(Chattering)學(xué)理分析在機(jī)床研究上屬于相當(dāng)艱深的一門學(xué)問，其產(chǎn)生來源與加工材質(zhì)、機(jī)械設(shè)計(jì)及切削條件有著相當(dāng)?shù)年P(guān)聯(lián)，其中“切削過程”牽涉到材質(zhì)（工件）的硬度、進(jìn)給的大小等等，而“機(jī)器結(jié)構(gòu)”部份則牽涉到工具機(jī)各單體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)，諸如主軸軸承、頭部本體，刀盤設(shè)計(jì)以及刀具夾持等特性。由于學(xué)理有著一大堆數(shù)學(xué)方程式，在此不對此部份做深入的介紹，僅將一般客戶常發(fā)生的振刀現(xiàn)象，概分成以下兩類：強(qiáng)制振動(ForcedVibration)這是在斷續(xù)切削而導(dǎo)致的強(qiáng)制振動或者是因轉(zhuǎn)動零件有瑕玼而造成的振動，一般常見的如軸承的損壞而造成的異音或齒輪嚙合不佳以及工件夾持不佳、主軸擺幅過大等現(xiàn)象皆屬此類。這類問題中，斷續(xù)車削屬于加工技術(shù)問題，而零件瑕疵即大部分來自于機(jī)床的裝配技術(shù)及其關(guān)鍵零組件的品質(zhì)控制，而且也與機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念有關(guān)。其特征為振動的特性與轉(zhuǎn)數(shù)的大小有直接的關(guān)聯(lián)。自激振動(Self-excitedVibration)這是因?yàn)榍邢骷庸r具有周期性的工作凹凸不平特性造成周期相位的少許錯開而又反覆重疊的再生效果所產(chǎn)生的影響一般又可稱之為“共振”(Resonance)，其主要是由機(jī)床結(jié)構(gòu)的自然頻率受到激發(fā)或者是工件夾持系統(tǒng)的自頻率過低而受到激發(fā)所引起。由于結(jié)構(gòu)的自然頻率只隨夾持或固定方式的改變而改變，因此振刀發(fā)生時，改變切削條件（如改變轉(zhuǎn)速）往往用以改善切削振動，然而在某些無法改變切削速度的場合（如攻牙或某些材質(zhì)的切削），往往只有借助于夾持方式的變更，甚至于改變刀具或刀具固定方式才能解決這類問題。從機(jī)床、工件、刀具三個方面進(jìn)行排查：工件方面的排查點(diǎn)（1）細(xì)長軸類的外圓車削；一般切削點(diǎn)離夾持點(diǎn)的距離，如果長徑比超過3的話就容易振刀，可以考慮改變下工藝。（2）薄壁零件的外圓車削。（3）箱形部品（如鈑金焊接結(jié)構(gòu)件）車削。（4）超硬材質(zhì)切削。刀具原因（1）利用成型刀片進(jìn)行成形車削；（2）刀具的角度特別是主偏角，后角，前角等；（3）刀刃的鋒利程度；（4）刀尖圓弧半徑是否過大；（5）切削參數(shù)是否合適。機(jī)床原因（1）活頂尖伸出過長；（2）軸承已受損而繼續(xù)切削。首先排查刀具的問題（1）先查車刀本身剛度，是否未夾緊？是否伸出過長？是否墊片不平？再查車刀（鏜刀）是否磨損？是否刀尖圓角或修光刃過寬？車刀后角是否過??？（2）看一下用的是90度刀還是45度的，試換一下。（3）另外，走刀（進(jìn)給量）太小，也可能是一種產(chǎn)生顫紋的誘因，可略調(diào)整加大一點(diǎn)。（4）調(diào)整一下轉(zhuǎn)速、單刀切削深度、進(jìn)給量試一下來排除共振點(diǎn)。排查機(jī)床及裝卡部位原因（1）查找一下活頂尖是不是伸出過長，軸承是不是良好。里面有平面滾動軸承組合。實(shí)在懷疑，可以用死頂尖換用，注意中心孔的牛油潤滑。（2）查找一下尾架頂夾緊情況，夾緊條件下是不是左右里、上下里與機(jī)床主軸不同心。（3）把大中小拖板都緊一些，尤其是中拖板。（4）如果是機(jī)床的尾架部分暫時無法去檢查（第1、2點(diǎn)，需要一些鉗工基礎(chǔ)），可以試著從卡抓端向尾部走刀、反車，可以最大程度削除尾端的不給力。（5）如果第4步還有情況，要看一下主軸了，當(dāng)然，如是三抓，也要查一下，是不是螺旋槽有損壞。四抓是人工自支調(diào)的，就不需檢查了。綜合抑制振刀的對策如果主軸瓦已經(jīng)真的緊到位了，工件也不是薄壁空心件或懸伸過長，卡盤夾緊也沒問題。采用其他一些抑制震刀的對策。依據(jù)研究所得的震刀原理，目前應(yīng)用于加工現(xiàn)場中有一些比較具體而實(shí)用的方法：（1）盡量選擇切削阻抗較小的一切條件，亦即最適當(dāng)?shù)牡毒哌M(jìn)給速率與切削速度（或主軸轉(zhuǎn)速）。（2）調(diào)整切削速度以避開共振。（3）減輕造成振動的部份的工作重量，慣性越小越好。（4）針對振動最大的地方予以固定或夾持，如中心架、工作保持器等。（5）提高加工系統(tǒng)的剛性，例如使用彈性系數(shù)較高的刀柄或使用加入動態(tài)減振器(DynamicDamper)的特殊抗震力，以吸收沖擊能量。（6）從刀片與工作旋轉(zhuǎn)方向下功夫（工作將刀具下壓同時也增高刀具的穩(wěn)定性）。（7）改變刀具的外型與進(jìn)角，刀具鼻端半徑(NoseRadius)越小越好，以降低切削阻力。側(cè)傾角(SickRakeAngle)必須取正值，以使切削方向更近垂直。后傾角(Bac