Jednou z častých chýb pri otáčaní sú vibrácie. Pri vibrácii sústruhu dochádza k narušeniu a zničeniu bežného procesu rezania procesného systému, čo nielenže vážne zhoršuje kvalitu obrobeného povrchu, ale aj skracuje životnosť stroja a nástrojov. Preto je potrebné, aby sme prijali niektoré opatrenia na zníženie alebo odstránenie vibrácií obrábacích strojov.
1. Hlavné charakteristiky nízkofrekvenčných vibrácií
Po odstránení vibrácií rotačných komponentov obrábacieho stroja a prevodového systému je hlavným typom otáčania vibrácií samobudené vibrácie, ktoré sa nemení s rýchlosťou otáčania. Tento článok predstavuje príčiny a opatrenia na odstránenie nízkofrekvenčných vibrácií spôsobených deformáciou systému obrobku a systému držiaka nástroja počas procesu obrábania.
Hlavné charakteristiky nízkofrekvenčných vibrácií sú:
① Frekvencia vibrácií je nízka (50 ~ 300 Hz) a hluk vydávaný počas vibrácií je nízky;
②Značky, ktoré zostali na reznej ploche obrobku, sú hlboké a široké;
③Vibrácie sú pomerne silné, čo často spôsobuje, že súčasti obrábacieho stroja (ako je koník, opierka nástroja atď.) sa uvoľnia a zlomia tvrdokovové čepele.
obrázok
2. Príčiny nízkofrekvenčných vibrácií
Pri nízkofrekvenčných vibráciách pri sústružení zvyčajne vibruje systém obrobku aj systém držiaka nástroja (vo väčšine prípadov sú však vibrácie systému obrobku väčšie a zohrávajú dominantnú úlohu). Niekedy sú oddelené a niekedy sa približujú, výsledkom čoho sú rovnaké a rovnaké smery. Opačné akčné a reakčné sily. Počas vibračného procesu, keď sa obrobok a nástroj od seba vzďaľujú, rezná sila F sa oddelí v rovnakom smere ako posunutie obrobku a vykonaná práca je kladná. Keď sa obrobok priblíži k nástroju, práca vykonaná reznou silou F je záporná.
Počas otáčania:
① Trenie medzi trieskami a čelnou plochou nástroja;
② Stupeň spevnenia kovu, s ktorým sa nástroj stretáva pri rezaní do obrobku a výstupe z neho, je odlišný;
③Skutočný geometrický uhol nástroja sa počas procesu vibrácií pravidelne mení;
④ Pri vibráciách je relatívna trajektória pohybu nástroja k obrobku eliptická, čo spôsobuje periodické zmeny v reze;
⑤ Stopy, ktoré zanechali vibrácie obrobku počas predchádzajúcej otáčky, spôsobili periodické zmeny v reze.
Týchto päť situácií môže spôsobiť periodické zmeny reznej sily a spôsobiť, že sa F fáza vzdiali > F sa priblíži. Týmto spôsobom je v každom vibračnom cykle pozitívna práca vykonaná reznou silou na obrobku (alebo nástroji) vždy väčšia ako negatívna práca, ktorú vykoná na obrobku (alebo nástroji), takže obrobok (alebo nástroj) získa dopĺňa energiu a vytvára energiu. Samobudené vibrácie.
3. Opatrenia na odstránenie nízkofrekvenčných vibrácií
01
V prípade nízkofrekvenčných vibrácií je to najmä v dôsledku zmeny reznej sily spôsobenej vibráciou v smere Y, že vzdialenosť F fázy > F spôsobuje vibrácie.
Prijímajú sa najmä nasledujúce štyri opatrenia.
①Čím väčší je hlavný uhol vychýlenia (uhol μr) nástroja, tým menšia je sila Fy a tým menšia je pravdepodobnosť, že spôsobí vibrácie. Preto by sa mal hlavný uhol vychýlenia nástroja primerane zväčšiť, aby sa eliminovali alebo znížili vibrácie.
② Vhodné zvýšenie uhla sklonu nástroja môže znížiť silu Fy a tým oslabiť vibrácie.
③ Ak je uhol sklonu nástroja príliš veľký alebo čepeľ príliš ostrá, nástroj sa ľahko zahryzne do obrobku a spôsobí vibrácie. Keď je nástroj správne pasivovaný, jeho bočný povrch zabraňuje "zahryznutiu" nástroja do obrobku, čo môže znížiť alebo odstrániť vibrácie.
④ Ak je poloha špičky nástroja pri sústružení príliš nízka (nižšia ako stred obrobku) alebo je poloha špičky nástroja príliš vysoká pri vyvrtávaní na sústruhu, skutočný uhol sklonu špičky nástroja sa zníži a zadný uhol sa zníži zvýšiť a ľahko spôsobiť vibrácie.
⑤ Ak má systém držiaka nástrojov negatívnu tuhosť, je ľahké „zahryznúť sa“ do obrobku a spôsobiť vibrácie. Preto by sa vibráciám spôsobeným negatívnou tuhosťou systému držiaka nástroja počas sústruženia malo čo najviac vyhnúť.
02
Keď pri sústružení vznikajú široké a tenké triesky, vibrácie v smere Y spôsobujú zmeny reznej sily. Keď je rezná časť široká a tenká, vibrácie v smere Y spôsobia drastické zmeny v ploche rezu a reznej sile. Preto v tomto prípade ľahko vznikajú vibrácie. Napríklad: pri sústružení pozdĺžnym nástrojom platí, že čím väčšia je hĺbka rezu, tým väčší je posuv a čím menší je hlavný uhol vychýlenia, tým širší a tenší bude rezný úsek a tým ľahšie bude vytvárať vibrácie. Preto by ste sa pri výbere rýchlosti otáčania mali vyhnúť oblasti strednej rýchlosti, kde rezná sila klesá s rýchlosťou (pri rezaní uhlíkovej ocele je rozsah rýchlosti 30 ~ 50 m/min), pričom by ste mali znížiť silu spätného otáčania a primerane zvýšiť množstvo posuvu a Zníženie hĺbky rezu tiež pomáha tlmiť vibrácie.
03
Nedostatočná tuhosť systému obrobku a systému držiakov nástrojov je hlavnou príčinou nízkofrekvenčných vibrácií. Na odstránenie alebo zníženie vibrácií je možné prijať nasledujúce opatrenia:
① Pri upínaní obrobku pomocou troch alebo štyroch čeľustí sa snažte minimalizovať chybu súososti medzi stredom otáčania obrobku a stredom otáčania vretena, aby ste predišli vibráciám spôsobeným periodickými zmenami reznej sily spôsobenými prerušovaným rezaním alebo nerovnomerným rezaním spôsobeným naklonením obrobku . .
② Pri spracovaní obrobkov, ktoré sú tenké, dlhé a náchylné na deformáciu, ohýbanie a vibrácie, používajte elastické hroty a pomocné podpery a zároveň pridajte chladivo, aby ste znížili tepelnú rozťažnosť a deformáciu obrobku.
③Pri upínaní obrobku nevyťahujte obrobok príliš dlho. Pre obrobky s nedostatočnou tuhosťou použite primerané pomocné podpery, ako sú stredové rámy, opierky nástrojov a vrchné časti, aby ste zvýšili tuhosť obrobkov.
④ Pri použití hrotu by hrot a kužeľový otvor hrotu mali dobre lícovať, aby sa zabránilo ohýbaniu obrobku v dôsledku príliš veľkej tlačnej sily alebo kývania obrobku v dôsledku príliš malej tlačnej sily na poskytnutie podpory. Dávajte pozor aj na to, aby presah objímky koníka nemohol byť príliš dlhý.
⑤ Vôľa ložiska vretena obrábacieho stroja priamo ovplyvňuje presnosť otáčania a tuhosť vretena. Ak sa počas používania zistí, že vôľa je príliš veľká a tuhosť je nedostatočná v dôsledku opotrebovania ložiska, mala by sa vôľa ložiska upraviť a mala by sa použiť sila predpätia, aby sa zvýšila tuhosť systému obrobku a eliminovali vibrácie.
⑥ Pravidelne kontrolujte kontakt medzi rybinovými vodiacimi koľajnicami medzi stredným vozíkom a veľkým vozíkom a malou opierkou náradia a stredným vozíkom a upravte šikmé lišty tak, aby sa zachovali vhodné medzery, aby sa predišlo plazeniu pri pohybe opierky nástroja, čo spôsobuje vibrácie systém opierky náradia.
⑦ Zakaždým, keď sa štvorcový držiak nástroja pootočí, aby sa nástroj posunul do požadovanej polohy, štvorcový držiak nástroja by sa mal stlačiť a upevniť, aby sa zabránilo uvoľneniu štvorcového držiaka nástroja a zníženiu tuhosti systému držiaka nástroja a spôsobeniu vibrácií.
