Jednou z bežných porúch pri sústružení 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 nejaké opatrenia na zníženie alebo odstránenie vibrácií obrábacieho stroja.
1. Hlavné charakteristiky nízkofrekvenčných vibrácií
Po odstránení vibrácií rotačných komponentov a prevodového systému obrábacieho stroja je hlavným typom otáčania vibrácií samobudené vibrácie, ktoré sa nemení s rýchlosťou otáčania. Uviesť príčiny a opatrenia na odstránenie nízkofrekvenčných vibrácií spôsobených deformáciou systému obrobku a deformáciou systému držiakov nástrojov počas procesu obrábania.
Hlavné charakteristiky nízkofrekvenčných vibrácií sú:
①Frekvencia vibrácií je nízka (50-300Hz) a hluk vydávaný počas vibrácií je nízky;
②Značky, ktoré zostali na reznej ploche obrobku, sú hlboké a široké;
③Vibrácie sú pomerne silné, čo často uvoľňuje súčasti obrábacieho stroja (ako je koník, držiak nástroja atď.) a zlomí čepeľ zo slinutého karbidu.
Po druhé, príčina nízkofrekvenčných vibrácií
Pri nízkofrekvenčných vibráciách pri sústružení zvyčajne vibruje systém obrobku aj systém držiaka nástroja (vo väčšine prípadov je však vibrácia systému obrobku pomerne veľká a hrá dominantnú úlohu). Opačné akčné a reakčné sily. Počas vibračného procesu, keď sa obrobok a nástroj od seba vzďaľujú, je rezná sila F 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:
①Trenie medzi trieskou a čelnou plochou nástroja;
② Stupeň spevnenia kovu, s ktorým sa nástroj stretáva pri rezaní do obrobku a výstupe z neho, je odlišný;
③ Počas procesu vibrácií sa skutočný geometrický uhol nástroja pravidelne mení;
④ Pri vibrácii je relatívna trajektória pohybu nástroja voči obrobku elipsa, ktorá spôsobuje periodické zmeny v reznej časti;
⑤ Stopy, ktoré zanechali vibrácie obrobku počas predchádzajúcej otáčky, spôsobili periodické zmeny v reznej časti.
These five situations can cause periodic changes in the cutting force, and make the F phase move away from>F. 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) ) je doplnená energiou. samobudené vibrácie.
3. Opatrenia na odstránenie nízkofrekvenčných vibrácií
01
V prípade nízkofrekvenčných vibrácií je to hlavne kvôli zmene reznej sily spôsobenej vibráciou v smere Y, čím sa fáza F priblíži k > F a generuje vibrácie.
Urobte hlavne nasledujúce štyri opatrenia.
①Čím väčší je uhol reznej hrany (uhol μr), tým menšia je sila Fy a výskyt vibrácií je menej pravdepodobný. Preto primerane zväčšite uhol reznej hrany nástroja, aby ste eliminovali alebo znížili vibrácie.
② Správne zvýšenie uhla sklonu nástroja môže znížiť silu Fy, čím sa znížia vibrácie.
③Uhol chrbta nástroja je príliš veľký alebo čepeľ je príliš ostrá, nástroj sa dá ľahko zahryznúť do obrobku a je ľahké vytvárať vibrácie. Keď je nástroj správne pasivovaný, jeho bok môže zabrániť nástroju „zahryznúť sa“ do obrobku, čo môže znížiť alebo odstrániť vibrácie.
④Pozícia hrotu nástroja je pri sústružení príliš nízka (nižšia ako stred obrobku) alebo je poloha hrotu nástroja príliš vysoká pri vyvrtávaní na sústruhu, čo zníži skutočný uhol sklonu hrotu nástroja a zvýši zadný uhol, ktorý je náchylný na vibrácie.
⑤Ak 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 pri sústružení malo čo najviac vyhnúť.
02
Keď pri sústružení vznikajú široké a tenké triesky, vibrácie v smere Y spôsobujú zmeny v reznej sile. Keď je rezná časť široká a tenká, vibrácie v smere Y spôsobia drastické zmeny v ploche rezu a reznej sile. Preto je v tomto prípade mimoriadne ľahké vytvárať vibrácie. Napríklad: pri pozdĺžnom sústružení nástroja, čím väčšia je hĺbka rezu, tým väčšia je rýchlosť posuvu a čím menší je hlavný uhol vychýlenia, tým širší a tenší je rezný úsek a tým ľahšie sa vytvárajú vibrácie. Preto by ste sa pri voľbe rýchlosti sústruženia mali vyhýbať zóne strednej rýchlosti, kde rezná sila klesá s rýchlosťou (pri rezaní uhlíkovej ocele je rozsah rýchlosti 30-50 m/min) a súčasne znižovať silu otáčania a primerane zvýšiť rýchlosť posuvu a zníženie hĺbky rezu tiež pomáha tlmiť vibrácie.
03
Nedostatočná tuhosť systému obrobku a systému držiakov nástrojov je hlavnou príčinou nízkofrekvenčných vibrácií a na odstránenie alebo zníženie vibrácií je možné prijať nasledujúce opatrenia:
① Pri upínaní obrobku tromi alebo štyrmi pazúrmi sa snažte minimalizovať chybu súososti medzi stredom otáčania obrobku a stredom otáčania vretena a vyhýbajte sa vibráciám spôsobeným periodickou zmenou reznej sily spôsobenou naklonením obrobku a prerušovaným rezaním alebo nerovnomerné rezanie.
② Pri spracovaní tenkých a dlhých obrobkov, ktoré sa ľahko deformujú a ohýbajú, aby sa vytvárali vibrácie, používajte elastické vrchné časti a pomocné podpery pri chladení chladiacou kvapalinou, aby ste znížili tepelnú rozťažnosť a deformáciu obrobku.
③Pri upínaní obrobku nenechávajte obrobok príliš dlho vyčnievať. Pre obrobky s nedostatočnou tuhosťou použite primerané pomocné podpery, ako je stredový rám, opierka a vrchná časť, aby ste zvýšili tuhosť obrobku.
④ Pri použití hrotu by mali byť hrot a kužeľový otvor hrotu dobre zladené, aby sa zabránilo ohýbaniu obrobku v dôsledku príliš veľkej zdvíhacej sily alebo príliš malej zdvíhacej sily na podopretie obrobku a dávajte pozor, aby nebol presah objímky koníka príliš dlho.
⑤ Vôľa ložiska vretena obrábacieho stroja priamo ovplyvňuje presnosť otáčania a tuhosť vretena. Ak sa zistí, že vôľa je príliš veľká a tuhosť je nedostatočná v dôsledku opotrebovania ložiska počas používania, mala by sa vôľa ložiska upraviť a malo by sa použiť predpätie, aby sa zvýšila tuhosť systému obrobku, aby sa eliminovali vibrácie.
⑥Pravidelne kontrolujte stav kontaktu rybinovej vodiacej lišty medzi stredným vozíkom a veľkým vozíkom a medzi malým držiakom nástroja a stredným vozíkom a upravte šikmé vložky tak, aby sa zachovala primeraná medzera, aby sa zabránilo plazeniu pri pohybe držiaka nástroja, čo by spôsobilo vibrácie systému držiaka nástrojov.
⑦ Zakaždým, keď sa štvorcový držiak nástroja otočí, aby sa nástroj otočil do požadovanej polohy, štvorcový držiak nástroja by sa mal stlačiť a upevniť, aby sa predišlo vibráciám spôsobeným uvoľnením držiaka nástroja a znížením tuhosti systému držiaka nástroja.
