Einer der häufigsten Fehler bei Drehvorgängen sind Vibrationen. Wenn die Drehmaschine vibriert, wird der normale Schneidprozess des Prozesssystems gestört und zerstört, was nicht nur die Qualität der bearbeiteten Oberfläche ernsthaft verschlechtert, sondern auch die Lebensdauer der Maschine und der Werkzeuge verkürzt. Daher müssen wir einige Maßnahmen ergreifen, um die Vibration der Werkzeugmaschine zu reduzieren oder zu beseitigen.
1. Die Hauptmerkmale von niederfrequenten Schwingungen
Nach dem Eliminieren der Vibration der rotierenden Komponenten und des Übertragungssystems der Werkzeugmaschine ist die Hauptart der Drehvibration die selbsterregte Vibration, die sich nicht mit der Drehgeschwindigkeit ändert. Stellen Sie die Ursachen und Beseitigungsmaßnahmen der niederfrequenten Schwingungen vor, die durch die Verformung des Werkstücksystems und die Verformung des Werkzeughaltersystems während des Bearbeitungsprozesses verursacht werden.
Die Hauptmerkmale niederfrequenter Schwingungen sind:
①Die Vibrationsfrequenz ist niedrig (50-300Hz) und das während der Vibration emittierte Geräusch ist gering;
②Die Spuren auf der Schnittfläche des Werkstücks sind tief und breit;
③Die Vibration ist relativ stark, wodurch sich häufig die Werkzeugmaschinenkomponenten (wie Reitstock, Werkzeughalter usw.) lösen und die Hartmetallklinge bricht.
Zweitens die Ursache für niederfrequente Schwingungen
Bei niederfrequenten Schwingungen beim Drehen schwingt in der Regel sowohl das Werkstücksystem als auch das Werkzeughaltersystem (in den meisten Fällen ist die Schwingung des Werkstücksystems jedoch relativ groß und spielt eine dominierende Rolle). Gegensätzliche Aktions- und Reaktionskräfte. Während des Vibrationsprozesses, wenn sich das Werkstück und das Werkzeug voneinander entfernen, ist die Schnittkraft F in der gleichen Richtung wie die Verschiebung des Werkstücks, und die geleistete Arbeit ist positiv. Nähert sich das Werkstück dem Werkzeug, ist die von der Schnittkraft F verrichtete Arbeit negativ.
Beim Wenden:
①Reibung zwischen Span und Spanfläche;
② Der Grad der Metallhärtung, den das Werkzeug beim Schneiden in das Werkstück und beim Verlassen des Werkstücks erfährt, ist unterschiedlich;
③ Während des Vibrationsvorgangs ändert sich der tatsächliche geometrische Winkel des Werkzeugs periodisch;
④ Beim Vibrieren ist die relative Bewegungsbahn des Werkzeugs zum Werkstück eine Ellipse, die periodische Änderungen im Schnittbereich verursacht;
⑤Die Spuren, die durch die Vibration des Werkstücks während der vorherigen Umdrehung hinterlassen wurden, verursachten periodische Änderungen im Schnittbereich.
These five situations can cause periodic changes in the cutting force, and make the F phase move away from>F. Auf diese Weise ist in jedem Vibrationszyklus die positive Arbeit, die die Schneidkraft am Werkstück (oder Werkzeug) leistet, immer größer als die negative Arbeit, die sie am Werkstück (oder Werkzeug) leistet, so dass das Werkstück (oder Werkzeug ) wird durch Energie ergänzt. selbsterregte Schwingung.
3. Maßnahmen zur Beseitigung niederfrequenter Schwingungen
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Bei niederfrequenten Vibrationen ist dies hauptsächlich auf die Änderung der Schneidkraft zurückzuführen, die durch die Vibration in Y-Richtung verursacht wird, wodurch sich die F-Phase > F annähert und Vibrationen erzeugt.
Ergreifen Sie hauptsächlich die folgenden vier Maßnahmen.
①Je größer der Schneidkantenwinkel (μr-Winkel) ist, desto kleiner ist die Fy-Kraft und es ist weniger wahrscheinlich, dass Vibrationen auftreten. Erhöhen Sie daher den Schneidkantenwinkel des Werkzeugs entsprechend, um Vibrationen zu eliminieren oder zu reduzieren.
② Durch richtiges Erhöhen des Spanwinkels des Werkzeugs kann die Fy-Kraft reduziert werden, wodurch Vibrationen reduziert werden.
③Der Rückenwinkel des Werkzeugs ist zu groß oder die Klinge ist zu scharf, das Werkzeug kann leicht in das Werkstück beißen und es können leicht Vibrationen erzeugt werden. Wenn das Werkzeug richtig passiviert ist, kann seine Flanke verhindern, dass das Werkzeug in das Werkstück "nagt", wodurch Vibrationen reduziert oder beseitigt werden können.
④Die Position der Werkzeugspitze ist beim Drehen zu niedrig (niedriger als die Mitte des Werkstücks) oder die Position der Werkzeugspitze ist beim Bohren auf einer Drehmaschine zu hoch, was den tatsächlichen Spanwinkel der Werkzeugspitze verringert und erhöht hinteren Winkel, der anfällig für Vibrationen ist.
⑤Wenn das Werkzeughaltersystem eine negative Steifigkeit hat, kann es leicht in das Werkstück "nagen" und Vibrationen erzeugen. Daher sollten die Vibrationen, die durch die negative Steifigkeit des Werkzeughaltersystems beim Drehen verursacht werden, so weit wie möglich vermieden werden.
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Wenn beim Drehen breite und dünne Späne entstehen, bewirkt die Schwingung in Y-Richtung Änderungen der Schnittkraft. Wenn der Schnittabschnitt breit und dünn ist, verursacht die Vibration in der Y-Richtung drastische Änderungen in der Schnittquerschnittsfläche und der Schnittkraft. Daher ist es in diesem Fall extrem einfach, Vibrationen zu erzeugen. Beispiel: Beim Werkzeuglängsdrehen gilt: Je größer die Spantiefe, desto größer der Vorschub und je kleiner der Hauptumlenkwinkel, desto breiter und dünner ist die Schneide und desto leichter lassen sich Schwingungen erzeugen. Daher sollten Sie bei der Wahl der Drehzahl den mittleren Drehzahlbereich, in dem die Schnittkraft mit der Drehzahl abnimmt (beim Schneiden von Kohlenstoffstahl beträgt der Drehzahlbereich 30-50 m/min), vermeiden und gleichzeitig reduzieren die Drehkraft, und erhöhen Sie entsprechend die Vorschubgeschwindigkeit und die Verringerung der Schnittiefe hilft auch, Vibrationen zu dämpfen.
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Unzureichende Steifigkeit des Werkstücksystems und Werkzeughaltersystems ist die Hauptursache für niederfrequente Vibrationen, und folgende Maßnahmen können ergriffen werden, um Vibrationen zu beseitigen oder zu reduzieren:
① Wenn Sie das Werkstück mit drei Klauen oder vier Klauen spannen, versuchen Sie, den Koaxialitätsfehler zwischen dem Rotationszentrum des Werkstücks und dem Rotationszentrum der Spindel zu minimieren, und vermeiden Sie Vibrationen, die durch die periodische Änderung der Schnittkraft verursacht werden, die durch die Neigung des Werkstücks und das intermittierende Schneiden oder verursacht wird ungleichmäßiger Schnitt.
② Verwenden Sie bei der Bearbeitung dünner und langer Werkstücke, die sich leicht verformen und biegen lassen, um Vibrationen zu erzeugen, elastische Aufsätze und Hilfsstützen, während Sie mit Kühlmittel kühlen, um die Wärmeausdehnung und Verformung des Werkstücks zu reduzieren.
③Wenn Sie das Werkstück einspannen, lassen Sie das Werkstück nicht zu lang hervorstehen. Verwenden Sie bei Werkstücken mit ungenügender Steifigkeit sinnvolle Hilfsstützen wie Mittelrahmen, Gegenhalter und Aufsatz, um die Steifigkeit des Werkstücks zu erhöhen.
④ Wenn Sie die Spitze verwenden, sollten die Spitze und das konische Loch der Spitze gut aufeinander abgestimmt sein, um ein Verbiegen des Werkstücks aufgrund zu hoher oder zu geringer Hebekraft zum Stützen des Werkstücks zu vermeiden, und achten Sie darauf, dass der Überhang der Reitstockhülse nicht vorhanden ist zu lang.
⑤ Das Lagerspiel der Werkzeugmaschinenspindel wirkt sich direkt auf die Drehgenauigkeit und Steifigkeit der Spindel aus. Wenn aufgrund von Lagerverschleiß während des Gebrauchs festgestellt wird, dass das Spiel zu groß und die Steifigkeit unzureichend ist, sollte das Lagerspiel eingestellt und die Vorspannung aufgebracht werden, um die Steifigkeit des Werkstücksystems zu erhöhen und Vibrationen zu eliminieren.
⑥Überprüfen Sie regelmäßig den Kontaktzustand der Schwalbenschwanz-Führungsschiene zwischen dem mittleren Schlitten und dem großen Schlitten sowie zwischen dem kleinen Werkzeughalter und dem mittleren Schlitten und stellen Sie die geneigten Einsätze so ein, dass ein angemessener Spalt aufrechterhalten wird, um ein Kriechen zu vermeiden, wenn sich der Werkzeughalter bewegt Vibration des Werkzeughaltersystems.
⑦ Jedes Mal, wenn der Vierkant-Werkzeughalter gedreht wird, um das Werkzeug in die gewünschte Position zu drehen, sollte der Vierkant-Werkzeughalter gedrückt und fixiert werden, um Vibrationen zu vermeiden, die durch Lösen des Vierkant-Werkzeughalters und Verringerung der Steifigkeit des Werkzeughaltersystems verursacht werden.
