减振工具系统概述
时间：2024-04-12 14:09:05 来源：admin 点击：0次
在金属切削加工领域，工艺系统经常会发生振动，给加工过程带来很多不利的影响。
加工过程中振动产生原因 机械结构存在以几何形状和材料决定的一种或多种共振频率振动的趋势。每种共振频率与一种“振动模式”相对应。加工中力的变化将触发以机床的固有频率进行的自感振动。当振动被触发后，其将通过力的变化得以继续，除非能够减小力的变化，否则幅度将越来越大。加工中力的变化可能取决于多种因素，如果不采取任何措施来减小切削力，则振动将增加。加工过程中刀具的振动也一直是个主要问题。切削刀具的振动是由刀具的可变挠曲，切削过程中的切削力共同作用产生的。导致刀具切削过程产生振动的因素有很多，主要包括刀具在内的工艺系统刚度不足，导致其固有频率低。切削产生了一个足够大的外激力，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。（1）车削加工振动 车削振动的主要类型是不随车削速度变化而变化的自激振动，即振颤现象，其主要原因是加工过程中工件及刀架系统变形而产生的低频振动，其频率接近工件的固有频率。以及车刀的变形而产生的高频振动，其频率接近车刀的固有频率。（2）铣削加工振动 当铣刀的切削刃切入工件时，猛然的撞击会引起刀具的振动。其所产生的切削力主要取决于切屑厚度，该厚度与进给速度成一定比例。最初诱发的刀具振动将改变后续的切屑厚度，随后当切削力变化而反过来引起加工系统的振动加剧时，该厚度可能还会继续增加。切削力的方向和变动幅度在很大程度上决定了振动趋势。此类再生振动也称作颤振，如果不加以抑制，切削力的变化幅度就会增大，从而使切削后的表面粗糙度变差，产生接刀，甚至导致切削刃和刀具损坏，此外还会对机床主轴产生不利影响。（3）钻削加工振动 孔加工的振动可分为受迫振动和自激振动。受迫振动是在外界周期性干扰力作用下引起的振动。由于周期性干扰力作的功，补充了阻尼所消耗的能量，故振动不会衰减。自激振动是一种不衰减的振动。维持振动的交变力是由振动系统本身在振动过程中激发产生的。因此，即使不受到任何周期性的干扰力的作用，振动也会发生。在钻孔过程中通过振动装置使钻头与工件之间产生可控的相对运动。振动方式有三种，即轴向振动、扭转振动和复合振动。振动对加工质量的影响及减小振动的措施 现代工业对工程质量、产品精度、表面质量及可靠性都提出了越来越高的要求，振动的产生直接影响了加工精度和表面粗糙度；使刀具磨损加快，甚至产生崩刃，严重降低刀具寿命，振动使得机床各部件之间的配合受损，精度下降，严重时会使切削加工无法进行。如深孔加工中，振动几乎成了不可避免的问题；细长杆车削加工中刀具与工件间的相对振动也是影响加工精度的主要原因。根据加工过切削力的程中振动产生的原因，消除振动的方法主要有：①减小切削力至最小；②尽量增强刀具系统或夹具与工件的静态刚度；③在刀杆内部再制造一个振动去打扰外激切削力的振颤，从而消除刀具振动。
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