Jednou z běžných chyb při otáčení jsou vibrace. Při vibracích soustruhu dochází k narušení a zničení běžného řezného procesu procesního systému, což nejen vážně zhoršuje kvalitu obrobeného povrchu, ale také zkracuje životnost stroje a nástrojů. Proto je nutné, abychom přijali některá opatření ke snížení nebo odstranění vibrací obráběcích strojů.
1. Hlavní charakteristiky nízkofrekvenčních vibrací
Po odstranění vibrací rotačních součástí obráběcího stroje a převodového systému je hlavním typem soustružnických vibrací samobuzené vibrace, které se nemění s rychlostí otáčení. Tento článek představuje příčiny a opatření k odstranění nízkofrekvenčních vibrací způsobených deformací systému obrobku a systému držáku nástroje během procesu obrábění.
Hlavní charakteristiky nízkofrekvenčních vibrací jsou:
①Frekvence vibrací je nízká (50~300Hz) a hluk vydávaný během vibrací je nízký;
②Značky zanechané na řezné ploše obrobku jsou hluboké a široké;
③Vibrace jsou poměrně silné, což často způsobuje, že součásti obráběcího stroje (jako je koník, opěrka nástroje atd.) se uvolní a zlomí čepele z tvrdokovu.
obrázek
2. Příčiny nízkofrekvenčních vibrací
Při nízkofrekvenčních vibracích při soustružení obvykle vibruje jak systém obrobku, tak systém držáku nástroje (ale ve většině případů jsou vibrace systému obrobku větší a hrají dominantní roli). Někdy jsou odděleni a někdy se přibližují, což má za následek stejné a stejné směry. Opačné akční a reakční síly. Během vibračního procesu, kdy se obrobek a nástroj od sebe vzdalují, se řezná síla F oddělí ve stejném směru jako posunutí obrobku a vykonaná práce je kladná. Když se obrobek přiblíží k nástroji, práce vykonaná řeznou silou F je záporná.
Během otáčení:
① Tření mezi třískami a čelem nástroje;
②Stupeň zpevnění kovu, s nímž se nástroj setkává při řezání do obrobku a vystupování z něj, se liší;
③Skutečný geometrický úhel nástroje se během vibračního procesu periodicky mění;
④ Při vibracích je relativní trajektorie pohybu nástroje k obrobku eliptická, což způsobuje periodické změny řezného průřezu;
⑤Stopy zanechané vibracemi obrobku během předchozí otáčky způsobily periodické změny v řezu.
Těchto pět situací může způsobit periodické změny řezné síly a způsobit, že se F fáze oddálí > F se přiblíží. Tímto způsobem je v každém vibračním cyklu pozitivní práce vykonaná řeznou silou na obrobku (nebo nástroji) vždy větší než negativní práce, kterou vykoná na obrobku (nebo nástroji), takže obrobek (nebo nástroj) získá doplňuje energii a vytváří energii. Samobuzené vibrace.
3. Opatření k odstranění nízkofrekvenčních vibrací
01
V případě nízkofrekvenčního kmitání je způsobeno zejména změnou řezné síly způsobené vibrací ve směru Y, že přiblížení fáze F > F způsobuje vibrace.
Přijímají se především následující čtyři opatření.
①Čím větší je hlavní úhel vychýlení (úhel μr) nástroje, tím menší je síla Fy a tím menší je pravděpodobnost, že způsobí vibrace. Proto by měl být úhel hlavního vychýlení nástroje vhodně zvýšen, aby se eliminovaly nebo snížily vibrace.
② Vhodné zvýšení úhlu čela nástroje může snížit sílu Fy a tím oslabit vibrace.
③ Pokud je úhel hřbetu nástroje příliš velký nebo kotouč je příliš ostrý, nástroj se snadno zakousne do obrobku a způsobí vibrace. Když je nástroj správně pasivován, jeho boční povrch zabraňuje "zakousnutí" nástroje do obrobku, což může snížit nebo odstranit vibrace.
④ Pokud je poloha špičky nástroje při soustružení příliš nízká (nižší než střed obrobku) nebo je poloha špičky nástroje příliš vysoká při vyvrtávání na soustruhu, skutečný úhel čela špičky nástroje se zmenší a zadní úhel se zmenší. zvýšit, což snadno způsobí vibrace.
⑤ Pokud má systém držáku nástroje zápornou tuhost, je snadné „zakousnout se“ do obrobku a způsobit vibrace. Proto je třeba co nejvíce zamezit vibracím způsobeným negativní tuhostí systému držáku nástroje při soustružení.
02
Když při soustružení vznikají široké a tenké třísky, vibrace ve směru Y způsobují změny řezné síly. Když je řezná část široká a tenká, vibrace ve směru Y způsobí drastické změny v ploše řezu a řezné síle. Proto v tomto případě snadno vznikají vibrace. Například: při soustružení podélným nástrojem platí, že čím větší je hloubka řezu, tím větší je posuv a čím menší je úhel hlavního vychýlení, tím širší a tenčí bude řezná část a tím snazší bude vytvářet vibrace. Při volbě rychlosti soustružení byste se proto měli vyhnout oblasti střední rychlosti, kde řezná síla klesá s rychlostí (při řezání uhlíkové oceli je rozsah rychlosti 30~50 m/min), a zároveň snižovat sílu zpětného otáčení a přiměřeně zvyšovat množství posuvu a Snížení hloubky řezu také pomáhá tlumit vibrace.
03
Nedostatečná tuhost systému obrobku a systému držáků nástrojů je hlavní příčinou nízkofrekvenčních vibrací. K odstranění nebo snížení vibrací lze přijmout následující opatření:
① Při upínání obrobku pomocí tří nebo čtyř čelistí se snažte minimalizovat chybu souososti mezi středem otáčení obrobku a středem otáčení vřetena, abyste zabránili vibracím způsobeným periodickými změnami řezné síly způsobenými přerušovaným řezáním nebo nerovnoměrným řezáním způsobeným nakláněním obrobku . .
② Při zpracování obrobků, které jsou tenké, dlouhé a náchylné k deformaci, ohýbání a vibracím, používejte elastické hroty a pomocné podpěry a zároveň přidejte chladicí kapalinu, abyste snížili tepelnou roztažnost a deformaci obrobku.
③Při upínání obrobku nevytahujte obrobek příliš dlouho. U obrobků s nedostatečnou tuhostí použijte přiměřené pomocné podpěry, jako jsou středové rámy, podpěry nástrojů a horní části, abyste zvýšili tuhost obrobků.
④ Při použití hrotu by hrot a kuželový otvor hrotu měly dobře lícovat, aby se zabránilo ohýbání obrobku v důsledku příliš velké tlačné síly nebo kývání obrobku v důsledku příliš malé tlačné síly na zajištění podpory. Pozor také na to, aby přesah objímky koníku nemohl být příliš dlouhý.
⑤ Vůle ložiska vřetena obráběcího stroje přímo ovlivňuje přesnost otáčení a tuhost vřetena. Pokud se během používání zjistí, že vůle je příliš velká a tuhost je nedostatečná kvůli opotřebení ložisek, měla by se vůle ložiska upravit a měla by se použít síla předpětí, aby se zvýšila tuhost systému obrobku a eliminovaly vibrace.
⑥ Pravidelně kontrolujte kontakt mezi rybinovými vodícími lištami mezi středním vozíkem a velkým vozíkem a malou opěrkou nástroje a středním vozíkem a upravte šikmé lišty tak, aby byly zachovány vhodné mezery, aby se zabránilo plazení při pohybu opěrky nástroje, což by způsobovalo vibrace systém opěrky nářadí.
⑦ Pokaždé, když se čtvercovým držákem nástroje pootočí, aby se nástroj posunul do požadované polohy, měl by být čtvercový držák nástroje stlačen a upevněn, aby se zabránilo uvolnění čtvercového držáku nástroje a snížení tuhosti systému držáku nástroje a způsobení vibrací.
