一般使用車床進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，會(huì)發(fā)生所謂的“振刀”的場(chǎng)合約有以下幾種場(chǎng)合：

(一)利用成型刀片進(jìn)行成形車削式蠢。

(二)細(xì)長(zhǎng)圓桿的外圓車削廉贤。

(三)薄肉圓桿的外圓車削。

(四)箱形部品(如鈑金焊接結(jié)構(gòu)件)車削遥妒。

(五)超硬材質(zhì)切削卧蒂。

(六)軸承已受損而繼續(xù)切削等。

當(dāng)振刀發(fā)生時(shí)珍询，刀具圆乡、工件與車床的振動(dòng)往往導(dǎo)致工廠內(nèi)部有刺耳的噪音，而其振幅大 小單邊達(dá)數(shù)十微米(μm)以上贷币，有時(shí)其至高達(dá)100微米以上亦所在多聞击胜。這種振刀不僅造成刀 具或工件的夾持變松之外亏狰，同時(shí)也因其吵鬧的噪音對(duì)操作人員造成不良的身心影響，而加工 精度也因此無(wú)法達(dá)成客戶的要求偶摔，因此各工具機(jī)廠莫不戰(zhàn)戰(zhàn)兢兢地將振刀問(wèn)題之排除視為草 大的挑戰(zhàn)暇唾。

本文簡(jiǎn)要的描述“振刀”的分類與挑除的方法，并且以一個(gè)實(shí)際的案例說(shuō)明振刀的問(wèn)題 排除與防治之道辰斋。透過(guò)儀器的實(shí)測(cè)策州，將原來(lái)的振動(dòng)藉由局部的修改設(shè)計(jì)而達(dá)到高達(dá)十倍以上 的改善成果。

一宫仗、基本方法

有關(guān)工具機(jī)的顫振(Chattering)學(xué)理分析在工具機(jī)研究上屬於相當(dāng)艱深的一門學(xué)問(wèn)够挂，其 產(chǎn)生來(lái)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)[2,3]藕夫，一般以上圖來(lái)解釋整個(gè)切削系統(tǒng)孽糖，其中“切削過(guò)程”牽涉到材質(zhì)(工件)的硬度、進(jìn)給的大小等等毅贮，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)办悟，諸如主軸軸承、頭部本體炊捻，刀盤設(shè)計(jì)以及刀具 夾持等特性鸦呆。

由於學(xué)理有著一大堆數(shù)學(xué)方程式[4]，在此不對(duì)此部份做深入的介紹眨捶，僅將一般客戶常發(fā)生的振刀現(xiàn)象畔香，概分成以下兩類：

(一)強(qiáng)制振動(dòng)(Forced Vibration)

這是在斷續(xù)切削而導(dǎo)致的強(qiáng)制振動(dòng)或者是因轉(zhuǎn)動(dòng)零件有瑕玼而造成的振動(dòng)，一般常 見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履字、主軸擺幅過(guò)大 等現(xiàn)象皆屬此類猪褐。這類問(wèn)題中，斷續(xù)車削屬於加工技術(shù)問(wèn)題雳址，而零件瑕玼即大部份來(lái)自於工具機(jī)的裝配技術(shù)及其關(guān)鍵零組件的品質(zhì)控制析深，而且也與機(jī)臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念有關(guān)。其 特徵為振動(dòng)的特性與轉(zhuǎn)數(shù)的大小有直接的關(guān)聯(lián)敌痘。

(二)自激振動(dòng)(Self-excited Uibration)

這是因?yàn)榍邢骷庸r(shí)具有周期性的工作凹凸不平特性造成周期相位的少許錯(cuò)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)，其主因來(lái)自於工具機(jī)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(guò)低而受到激發(fā)所引起持蓄。由於結(jié)構(gòu)的自然頻率只隨夾持或固定方式的改變而改變钢婆，因此振刀發(fā)生時(shí)，改變切削條件(如改變轉(zhuǎn)速)往往石以改善切削振動(dòng)臂外，然而在某些無(wú)法改變切削速度的場(chǎng)合(如攻牙或某些材質(zhì)的切削)窟扑，往往只有借助於夾持方式的變更，甚至於改變刀具或刀具固定方式才能解決這類問(wèn)題漏健。

二嚎货、抑制振刀的對(duì)策

依據(jù)研究所得的振刀原理，目前應(yīng)用於加工現(xiàn)場(chǎng)中有一些比較具體而實(shí)用的方法：

(一)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)殖属。

(二)調(diào)整切削速度以避開共振姐叁。

(三)減輕造成振動(dòng)的部份的工作重量，慣性越小越好洗显。

(四)針對(duì)振動(dòng)最大的地方予以固定或夾持外潜，如中心架、工作保持器等挠唆。

(五)提高加工系統(tǒng)的剛性处窥，例如使用彈性系數(shù)較高的刀柄或使用加入動(dòng)態(tài)減振器(Dynamic Damper)的特殊抗震力，以吸收沖擊能量玄组。

(六)從刀片與工作旋轉(zhuǎn)方向下功夫(工作將刀具下壓同時(shí)也增高刀具的穩(wěn)定性)滔驾。

(七)改變刀具的外型與進(jìn)角，例如：鼻端半徑(Nose Radius)越小越好杏住，以降低切削阻力乞哀。 側(cè)傾角(Sick RakeAngle) 必須取正值，以使切削方向更近垂直荞谬。後傾角(Back Rake Augle) 最好為正值趣情，惟甚去屑切屑能力相對(duì)變差，因此一般可選 用槽刑刀以使傾角變?yōu)樨?fù)值字拗，但仍保有正值的切削效果纺辟。

(八)導(dǎo)角(Lead Augle)越小越好，最好為零蝠盘。

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