Jednou z běžných poruch při soustružení 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 obráběcího stroje.
1. Hlavní charakteristiky nízkofrekvenčních vibrací
Po odstranění vibrací rotačních součástí a převodového systému obráběcího stroje je hlavním typem soustružnických vibrací samobuzené vibrace, které se nemění s rychlostí otáčení. Uvést příčiny a opatření k odstranění nízkofrekvenčních vibrací způsobených deformací systému obrobku a deformací systému držáku nástroje při 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 uvolňuje součásti obráběcího stroje (jako je koník, držák nástroje atd.) a zlomí čepel ze slinutého karbidu.
Za druhé, příčina nízkofrekvenčních vibrací
Při nízkofrekvenčním kmitání při soustružení obvykle vibruje jak systém obrobku, tak systém držáku nástroje (ve většině případů je však vibrace systému obrobku poměrně velká a hraje dominantní roli). Opačné akční a reakční síly. Během vibračního procesu, kdy se obrobek a nástroj od sebe vzdalují, je řezná síla F 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:
①Tření mezi třískou a čelem nástroje;
② Stupeň zpevnění kovu, s nímž se nástroj setkává při řezání do obrobku a vystupování z něj, je odlišný;
③ Během vibračního procesu se skutečný geometrický úhel nástroje periodicky mění;
④ Při vibracích je relativní trajektorie pohybu nástroje vůči obrobku elipsa, která způsobuje periodické změny v řezné části;
⑤Značky zanechané vibracemi obrobku během předchozí otáčky způsobily periodické změny v řezné části.
These five situations can cause periodic changes in the cutting force, and make the F phase move away from>F. Tímto způsobem je v každém vibračním cyklu kladná práce vykonaná řeznou silou na obrobku (nebo nástroji) vždy větší než záporná práce, kterou vykonává na obrobku (nebo nástroji), takže obrobek (nebo nástroj) ) je doplněna energií. samobuzené vibrace.
3. Opatření k odstranění nízkofrekvenčních vibrací
01
V případě nízkofrekvenčních vibrací je to způsobeno především změnou řezné síly způsobené vibracemi ve směru Y, čímž se fáze F přiblíží k > F a generují vibrace.
Udělejte především následující čtyři opatření.
①Čím větší je úhel řezné hrany (úhel μr), tím menší je síla Fy a výskyt vibrací je méně pravděpodobný. Proto vhodně zvyšte úhel břitu nástroje, abyste eliminovali nebo snížili vibrace.
② Správné zvýšení úhlu čela nástroje může snížit sílu Fy, a tím snížit vibrace.
③Úhel hřbetu nástroje je příliš velký nebo čepel je příliš ostrá, nástroj se snadno zakousne do obrobku a snadno dochází k vibracím. Když je nástroj správně pasivován, jeho bok může zabránit nástroji v "zahryznutí" do obrobku, což může snížit nebo odstranit vibrace.
④Poloha špičky nástroje je při soustružení příliš nízká (nižší než střed obrobku) nebo poloha špičky nástroje je příliš vysoká při vyvrtávání na soustruhu, což sníží skutečný úhel čela špičky nástroje a zvýší zadní úhel, který je náchylný na vibrace.
⑤Pokud 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 je v tomto případě extrémně snadné generovat vibrace. Například: při podélném soustružení nástroje platí, že čím větší je hloubka řezu, tím větší je rychlost posuvu a čím menší je úhel hlavního vychýlení, tím širší a tenčí je řezná část a tím snazší je generování vibrací. Při volbě rychlosti soustružení byste se proto měli vyhnout zóně střední rychlosti, kde řezná síla klesá s rychlostí (při řezání uhlíkové oceli je rozsah otáček 30-50 m/min), a zároveň snižovat sílu otáčení a přiměřeně zvýšit rychlost posuvu a Snížení hloubky řezu také pomáhá tlumit vibrace.
03
Nedostatečná tuhost systému obrobku a systému držáků nástrojů je hlavní příčinou nízkofrekvenčních vibrací a k odstranění nebo snížení vibrací lze přijmout následující opatření:
① Při upínání obrobku třemi nebo čtyřmi čelistmi se snažte minimalizovat chybu souososti mezi středem otáčení obrobku a středem otáčení vřetena a vyvarujte se vibracím způsobeným periodickou změnou řezné síly způsobené nakláněním obrobku a přerušovaným řezáním nebo nerovnoměrné řezání.
② Při zpracování tenkých a dlouhých obrobků, které se snadno deformují a ohýbají, aby generovaly vibrace, používejte elastické horní části a pomocné podpěry při chlazení chladicí kapalinou, abyste snížili tepelnou roztažnost a deformaci obrobku.
③Při upínání obrobku nenechávejte obrobek příliš vyčnívat. U obrobků s nedostatečnou tuhostí použijte rozumné pomocné podpěry, jako je středový rám, opěrka a horní část, abyste zvýšili tuhost obrobku.
④ Při použití hrotu by hrot a kuželový otvor hrotu měly být dobře sladěny, aby nedošlo k ohnutí obrobku v důsledku příliš velké zvedací síly nebo příliš malé zvedací síly k podepření obrobku, a dávejte pozor, aby nebyl přesah objímky koníku příliš dlouho.
⑤ Ložisková vůle vřetena obráběcího stroje přímo ovlivňuje přesnost otáčení a tuhost vřetena. Pokud se zjistí, že vůle je příliš velká a tuhost je nedostatečná kvůli opotřebení ložisek během používání, měla by se vůle ložiska upravit a mělo by se použít předpětí, aby se zvýšila tuhost systému obrobku, aby se eliminovaly vibrace.
⑥Pravidelně kontrolujte stav kontaktu rybinové vodicí lišty mezi středním vozíkem a velkým vozíkem a mezi malým držákem nástroje a středním vozíkem a upravte šikmé vložky tak, aby byla zachována vhodná mezera, aby se zabránilo plazení, když se držák nástroje pohybuje, což způsobí vibrace systému držáku nástroje.
⑦ Pokaždé, když se čtvercovým držákem nástroje otočí, aby se nástroj otočil do požadované polohy, měl by být čtvercový držák nástroje stlačen a upevněn, aby se zabránilo vibracím způsobeným uvolněním čtyřhranného držáku nástroje a snížení tuhosti systému držáku nástroje.
