車削加工中常見的故障之一就是振動置狠。當(dāng)車床產(chǎn)生振動時辣胚，工藝系統(tǒng)的正常切削過程受到干擾和破壞眶衙，不僅嚴(yán)重惡化加工表面質(zhì)量，而且還會縮短機(jī)及刀具使用壽命柠横。因此我們有必要采取一些措施來減小或者消除機(jī)床產(chǎn)生振動窃款。

一、低頻振動的主要特征

消除機(jī)床回轉(zhuǎn)組件和傳動系統(tǒng)的振動后牍氛，車削振動的主要類型是不隨車削速度而改變的自激振動晨继。今天我們主要介紹一下在加工過程中由于工件系統(tǒng)變形及刀架系統(tǒng)變形而產(chǎn)生的低頻振動的產(chǎn)生原因及其消除措施。

低頻振動的主要特征是：①振動頻率低(50～300Hz)搬俊，振動時發(fā)出的噪音低沉紊扬；②在工件切削表面留下的痕跡深而寬；③振動比較劇烈唉擂，常常使機(jī)床部件(如尾座餐屎、刀架等)松動并使硬質(zhì)合金刀片碎裂。

二楔敌、低頻振動的產(chǎn)生原因

車削中的低頻振動時，通常工件系統(tǒng)和刀架系統(tǒng)都在振動(但絕大部分情況下工件系統(tǒng)的振動較大驻谆，起著主導(dǎo)地位)卵凑，它們時而相離，時而趨近胜臊，產(chǎn)生大小相等方向相反的作用力和反作用力淋话。在振動過程中商寝，當(dāng)工件與刀具作相離運(yùn)動時，切削力F相離與工件位移方向相同性里，所做之功為正值愁淀，如圖1(a)所示。當(dāng)工件趨近刀具時谨冷，切削力F趨近所做之功為負(fù)值曙椎，如圖1(b)所示。

車削過程中：①切屑與刀具前刀面的摩擦力档葱、②刀具在切入和退出工件時所遇到的金屬硬化程度不同卤诗、③振動過程中刀具實(shí)際幾何角度周期性改變、④振動時凸脚，刀具對工件相對運(yùn)動軌跡是橢圓事晶，因而引起切削截面周期性變化、⑤工件在前一轉(zhuǎn)時振動所留下的痕跡裂更，引起了切削截面周期性變化峰裁。這5種情況都可引起切削力周期性的變化，并使F相離>F趨近检柬。這樣献联，在每一振動周期中，切削力對工件(或刀具)所做之正功總是大于它對工件(或刀具)所做之負(fù)功厕吉，從而使工件(或刀具)獲得了能量補(bǔ)充產(chǎn)生自激振動酱固。

三、低頻振動的消除措施

(1)在低頻振動時头朱，主要是由于Y方向的振動引起了切削力的變化运悲，使得F相離>F趨近而產(chǎn)生了振動。

主要采取下面4種措施项钮。

①刀具主偏角(μr角)愈大班眯，F(xiàn)y力愈小，愈不容易產(chǎn)生振動烁巫。因此署隘，適當(dāng)增大刀具主偏角，消除或減小振動亚隙。

②適當(dāng)增大刀具前角磁餐，可減小Fy力，從而減弱振動掰砌。

③刀具后角太大或刀刃過分鋒利瞪殖，刀具易啃入工件，容易產(chǎn)生振動学岔。而當(dāng)?shù)毒哌m當(dāng)鈍化后咪朴，其后刀面有阻止刀具“啃入”工件的作用庙曹，可減小或消除振動。

④車削時刀尖位置過低(低于工件中心)或在車床上鏜孔時刀尖位置過高蘑瓢，都會使得刀尖實(shí)際前角減小而后角增大班痹，容易產(chǎn)生振動。

⑤刀架系統(tǒng)如果具有負(fù)剛度時梦铭，容易“啃入”工件產(chǎn)生振動蔚抖。因此，盡可能避免刀架系統(tǒng)的負(fù)剛度對車削產(chǎn)生的振動仙商。

(2)車削過程中產(chǎn)生寬而薄的切屑時砚凳，Y方向的振動引起了切削力的變化，當(dāng)切削截面寬而薄時钞钙，Y方向的振動將引起切削截面積及切削力的劇烈變化鳄橘。因此，在這種情況下極易產(chǎn)生振動芒炼。例如：在縱走刀車削時瘫怜，切深愈大，進(jìn)給量愈大本刽，主偏角愈小鲸湃，則切削截面就愈寬愈薄，愈容易產(chǎn)生振動子寓。因此選擇車削速度時應(yīng)避開出現(xiàn)切削力隨速度下降的中速區(qū)(切削碳素鋼時暗挑，速度范圍為30～50m/min)，同時減小車削背吃力量斜友，適當(dāng)增大進(jìn)給量和減小切削深度也有助于抑制振動炸裆。

(3)工件系統(tǒng)和刀架系統(tǒng)的剛度不足是產(chǎn)生低頻振動的主要原因，可采取下面的措施消除或減小振動：

①用三爪或四爪夾緊工件時盡可能使工件回轉(zhuǎn)中心和主軸回轉(zhuǎn)中心的同軸度誤差最小鲜屏，避免工件傾斜而斷續(xù)切削或不均勻切削造成切削力的周期性變化所產(chǎn)生的振動烹看。

②加工細(xì)而長且容易變形彎曲產(chǎn)生振動的工件時，采用彈性頂尖及輔助支承的同時加冷卻液冷卻減小工件的熱膨脹變形洛史。

③裝夾工件時郭宪，不要使工件伸出過長。對剛度不足的工件枕详，采用合理的中心架息扶、跟刀架及頂尖等輔助支承來增加工件的剛度。

④使用頂尖時弹扩，頂尖與頂尖錐孔應(yīng)配合良好纫脚，避免頂力太大造成工件彎曲或頂力太小起不到支承作用使工件擺動，并注意尾座套筒懸伸不能過長。

⑤機(jī)床主軸軸承間隙直接影響主軸的旋轉(zhuǎn)精度和剛度犹耻，使用中如發(fā)現(xiàn)因軸承磨損致使間隙過大剛度不足時，應(yīng)調(diào)整軸承間隙并施加預(yù)緊力广柴，以增大工件系統(tǒng)的剛度消除振動春探。

⑥定期檢查中拖板與大拖板、小刀架與中拖板之間燕尾導(dǎo)軌的接觸情況才嘀，調(diào)整斜鑲條使其保持適當(dāng)間隙避免刀架移動時出現(xiàn)爬行辑皿，造成刀架系統(tǒng)的振動。

⑦每次轉(zhuǎn)動方刀架使刀具轉(zhuǎn)到所需位置時跋炕，應(yīng)壓緊并固定方刀架赖晶，避免方刀架松動降低刀架系統(tǒng)剛度產(chǎn)生振動。

（機(jī)械前沿）

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