复杂精密零件车削中振动消除方法.docVIP

复杂精密零件车削中振动消除方法 　　摘要：复杂精密零件的加工质量决定着机器的装配精度和工作质量，显然保证复杂精密零件的加工质量尤为重要；振动是影响复杂精密零件的加工质量重要因素之一；根据振动产生的原因及引起振动的因素，消除复杂精密零件车削中的振动是提高加工质量的重要措施。 关键词：复杂精密零件 车削 振动 消除 在金属切削过程中，机床-刀具-工件系统往往会发生颤动，这种颤动称为振动。切削中的振动将会在加工表面留下波纹，降低加工质量，同时伴有特征性的噪音出现，使刀具损坏，机床联接零件松动甚至损坏。最终由于振动，有时不得不降低切削用量，从而影响生产率的提高，同时还给操作者的健康带来威胁。保证复杂精密零件的加工质量是非常重要的，振动是影响复杂精密零件的加工质量重要因素之一，消除复杂精密零件车削中的振动是提高加工质量的重要措施。 引起振动的原因是多方面的，有外因也有内因，但根本原因是内因引起的。一般我们将内因所引起的振动称为自发振动，将外因所引起的作用称为强迫振动。 一、产生振动的原因 1.强迫振动 强迫振动是在周期性的干扰力作用下发生的，其主要原因如下： （1）外界传来的振动。在工作机床的周围有其他强力振动的机床或机器工作着，于是振动传给本机床。 （2）转动着的工件或机床部件不平衡。如机床的齿轮、轴、卡盘或带轮的转动时不平衡而产生离心力。因为离心力改变方向就会产生振动，其振动频率等于不平衡零件每秒的转数。 （3）机床传动机构或零件存在问题。如精度不高或安装不正确的齿轮、磨损了的零件等都会产生干扰力。此外如带传动接触不好、由油泵所造成的输油管中液体的脉动和粗加工所遗留下来是工件表面波峰等，均会产生周期性是干扰力。 （4）加工方法本身所引起的振动。如车削带有轮齿的齿圈外圆或带有油槽、键槽的内孔等都会产生振动。 2.自发振动 自发振动是物体受到没有振动的干扰力作用下，由其本身内部的矛盾性，即摩擦力或内应力等发生变化所引起的，它由运动本身所造成并受运动本身所支配，而当运动停止时，振动也消失。产生自发振动的原因如下： （1）切屑排出时，切屑与刀具和刀具与工件之间的摩擦力变动而引起振动。切削钢料时的振动就比切削铸铁时大。 （2）切削层沿着其厚度方向的硬化不均匀而引起振动。 （3）积屑瘤的时生时灭，使切削中的刀具前角和后角发生变化和切削横截面积的变化而引起振动。 以上三种情况是发生在切屑形成时和机床—刀具—工件系统没有振动时，因此这些现象仅在强迫振动产生后开始发生作用，其根源可能是强迫振动或上述现象中某一个原因突然变化和任何其他偶然原因等。开始振动后它们的偶然原因可能消除了，但自发振动将继续下去，因为振动过程的本身，将引起发生着振动的作用力。因此，若没有强迫振动就不一定会发生自发振动。当然，若切削过程中不存在矛盾性，则也不一定会发生振动。事实上强迫振动或多或少存在的，切削过程中的矛盾也是存在的，因此切削过程中的振动也是或多或少存在的，只不过程度不同而已。 二、引起复杂精密零件车削中振动的因素及消除方法 引起振动的因素是多方面的，一般有以下五个方面。根据引起振动的原因，可采取相应有效的措施给予解决。 1.机床方面 （1）机床床脚应刚性地固定在地脚下，最好灌注水泥，并用适当的弹性支座或隔震材料，如弹簧、橡胶、软木、毡呢等。土壤也有隔震效果，或在基础周围挖有防震沟。 （2）制造机床时最好选择能吸收振动能量的材料，如铸铁就比钢材好，因此有些防震机床就采用铸铁作为轴的材料，床脚、轴承座多用铸铁制造。 （3）增加主轴刚性。如采用三档轴承、减少轴的伸出长度、增加轴承长度等，轴承应能调节。 （4）调整机床主轴与轴承、滑板与楔铁之间的间隙。当然主轴有较高的圆度。 （5）当滑板不用时，尽可能把它锁紧。 （6）消除丝杠与螺母之间的间隙。 （7 ）应校正机床。如床身扭转，则当滑板移动时，各处接触点不同容易产生间隙。 2.刀具方面 应用较大偏角的刀具，以减小径向力，并使切屑厚度增加；增大车刀前角，使刀刃锋利，减小切屑与刀具的摩擦，使切削力减小；刀尖圆弧半径应取得小些；刀具后角小一些，近主刀刃处（约0.5—1mm）的后角甚至于接近零度；不能用钝刃的刀具进行切削；应用截面较大的刀杆，这样不但增加刀杆刚性，而且有利于散热，此外刀头尽可能伸出短一些，刀尖与工件中心等高或稍高一些；应用弹簧刀杆；用反装车刀切削。 3夹具方面 为减少振动，装夹工件时应注意以下几点： （1）大卡盘的刚性比小卡盘好，四爪卡盘的刚性比三爪卡盘好，工件直接用螺钉安装在花盘上比卡盘装夹好。刚性好就不容易振动。 （2）用一夹