Warum erzeugt die Drehmaschine Vibrationen? EINFÜHRUNG MEHRERER BESEITIGUNGSMASSNAHMEN!

Einer der häufigsten Fehler beim Drehen ist die Vibration. Wenn die Drehmaschine Vibrationen erzeugt, wird der normale Schneidprozess des Prozesssystems gestört und zerstört, was nicht nur die Oberflächenqualität verschlechtert, sondern auch die Lebensdauer der Maschine und des Werkzeugs verkürzt. Daher müssen einige Maßnahmen ergriffen werden, um die Vibration von Werkzeugmaschinen zu verringern oder zu beseitigen.

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Hauptmerkmale der niederfrequenten Vibration

Die Hauptart der Drehschwingung ist die selbsterregte Schwingung, die sich nicht mit der Drehgeschwindigkeit ändert. Heute führen wir hauptsächlich die Ursachen für niederfrequente Vibrationen im Bearbeitungsprozess aufgrund der Verformung des Werkstücksystems und des Werkzeughaltersystems und seiner Eliminierungsmaßnahmen ein.

Die Hauptmerkmale von niederfrequenten Vibrationen sind: 1 Die Vibrationsfrequenz ist niedrig (50 ~ 300 Hz), das durch Vibrationen erzeugte Geräusch ist gering; 2 Die Markierungen auf der Schneidfläche des Werkstücks sind tief und breit. 3 Die Vibration ist heftig, führt häufig dazu, dass sich die Werkzeugmaschinenkomponente (wie der Reitstock, die Messerauflage usw.) löst und die Hartlegierungsklinge zersplittert.

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Ursache für niederfrequente Vibrationen

Wenn beim Drehen niederfrequente Vibrationen auftreten, vibrieren normalerweise sowohl das Werkstücksystem als auch das Werkzeughaltersystem (in den meisten Fällen ist die Vibration des Werkstücksystems jedoch groß und spielt eine dominierende Rolle), wodurch gleiche und entgegengesetzte Kräfte und Reaktionen erzeugt werden. Wenn sich das Werkstück während der Vibration vom Werkzeug wegbewegt, bewegt sich die Schneidkraft F in derselben Richtung vom Werkstück weg, und die geleistete Arbeit ist positiv, wie in Fig. 1 (a) gezeigt. Wenn sich das Werkstück dem Werkzeug nähert, nähert sich die durch die Schneidkraft F geleistete Arbeit einem negativen Wert, wie in Fig. 1 (b) gezeigt.

Während des Drehvorgangs: 1 die Reibung zwischen dem Span und der Werkzeugvorderseite, 2 der unterschiedliche Grad der Metallhärtung, auf den das Werkzeug beim Schneiden und Herausziehen des Werkstücks stößt, 3 der tatsächliche geometrische Winkel des Werkzeugs wird während des Vorgangs regelmäßig geändert Vibrationsprozess 4 Wenn das Werkzeug vibriert, ist der Relativbewegungsort des Werkzeugs zum Werkstück eine Ellipse, die die periodische Änderung des Schneidabschnitts verursacht, und die Spur, die durch die Vibration des 5 Werkstücks in der vorherigen Drehung zurückbleibt, was bewirkt die periodische Änderung des Schneidabschnitts. Alle diese fünf Bedingungen können die periodische Änderung der Schnittkraft verursachen und die Phase von f näher an die von F bringen. Somit ist in jedem Vibrationszyklus die positive Arbeit, die durch die Schnittkraft auf das Werkstück (oder Werkzeug) geleistet wird, immer größer als die negative Arbeit, die durch die Schneidkraft auf das Werkstück (oder Werkzeug) geleistet wird, so dass das Werkstück (oder Werkzeug) eine Energieergänzung erhält und selbsterregte Vibrationen erzeugt.

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Maßnahmen zur Beseitigung niederfrequenter Vibrationen

(1) Bei der niederfrequenten Schwingung ist dies hauptsächlich auf die Änderung der Schnittkraft zurückzuführen, die durch die Schwingung in y-Richtung verursacht wird, wodurch die F-Phase näher an f als an F kommt und eine Schwingung erzeugt.

Treffen Sie die folgenden vier Hauptmaßnahmen.

1 Je größer der Hauptablenkwinkel (r-Winkel) des Werkzeugs ist, desto kleiner ist die FY-Kraft und desto weniger Vibrationen werden erzeugt. Daher kann durch ordnungsgemäßes Erhöhen des Hauptablenkwinkels des Fräsers die Vibration beseitigt oder verringert werden.

2 Durch richtiges Erhöhen des Spanwinkels des Schneidwerkzeugs kann die FY-Kraft und die Vibration verringert werden.

3 Der Rückenwinkel des Schneidwerkzeugs ist zu groß oder die Schneidkante zu scharf. Das Schneidwerkzeug lässt sich leicht in das Werkstück nagen und erzeugt leicht Vibrationen. Wenn das Werkzeug richtig passiviert ist, kann die Rückseite des Werkzeugs verhindern, dass das Werkzeug&"GNAWING GG"; das Werkstück, das die Vibration reduzieren oder beseitigen kann.

4 Wenn die Position der Werkzeugspitze zu niedrig (niedriger als die Mitte des Werkstücks) oder beim Bohren auf der Drehmaschine zu hoch ist, verringert sich der tatsächliche Spanwinkel der Werkzeugspitze und der Rückenwinkel nimmt zu, was leicht zu erreichen ist Vibrationen erzeugen.

Wenn das Werkzeugablagesystem eine negative Steifheit aufweist, ist es leicht zu&"GNAW GG"; das Werkstück, um Vibrationen zu erzeugen. Daher so weit wie möglich, um die negative Steifigkeit des Werkzeugauflagensystems bei Vibrationen beim Drehen zu vermeiden.

(2) Wenn beim Drehen breite und dünne Späne erzeugt werden, bewirkt die Vibration in y-Richtung eine Änderung der Schnittkraft. Wenn der Schneidabschnitt breit und dünn ist, verursacht die Vibration in y-Richtung eine drastische Änderung der Schnittabschnittfläche und der Schnittkraft. Daher ist es in diesem Fall sehr leicht, Vibrationen zu erzeugen. Zum Beispiel: Beim Drehen des Längswerkzeugs ist die Schwingungsanfälligkeit umso schwingungsanfälliger, je tiefer der Schnitt, je größer der Vorschub, desto kleiner der Hauptablenkwinkel, desto breiter und dünner der Schnittquerschnitt. Daher sollten wir bei der Auswahl der Drehgeschwindigkeit die Zone mittlerer Geschwindigkeit vermeiden, in der die Schnittkraft mit der Schnittgeschwindigkeit abnimmt (beim Schneiden von Kohlenstoffstahl beträgt der Geschwindigkeitsbereich 30 bis 50 m / min), und die Rückdrehkraft verringern, um sie angemessen zu erhöhen Die Vorschubgeschwindigkeit und die Verringerung der Schnitttiefe sind ebenfalls hilfreich, um Vibrationen einzudämmen.

(3) Der Steifigkeitsmangel des Werkstücksystems und des Werkzeugauflagensystems ist der Hauptgrund für niederfrequente Vibrationen. Die folgenden Maßnahmen können ergriffen werden, um die Vibration zu beseitigen oder zu verringern:

Wenn das Werkstück mit drei oder vier Backen festgeklemmt wird, wird der Koaxialitätsfehler zwischen der rotierenden Mitte des Werkstücks und der rotierenden Mitte der Spindel minimiert. Vermeiden Sie eine Neigung des Werkstücks und ein intermittierendes Schneiden oder ein ungleichmäßiges Schneiden, das durch periodische Änderungen der Schnittkraft verursacht wird verursacht durch Vibration.

2 Bei der Bearbeitung dünner und langer Werkstücke, die sich leicht verformen und verbiegen lassen, kann die Verformung der Wärmeausdehnung von Werkstücken durch Verwendung einer elastischen Spitze und einer Hilfsstütze sowie einer Kühlflüssigkeit verringert werden.

Ziehen Sie das Werkstück beim Spannen des Werkstücks nicht zu lange heraus. Bei Werkstücken mit unzureichender Steifigkeit werden die angemessenen Hilfsstützen wie Mittelrahmen, Werkzeugträger und oberer Punkt verwendet, um die Steifigkeit der Werkstücke zu erhöhen.

4 Wenn Sie das Oberteil verwenden, sollten das Oberteil und das Oberkegelloch gut zusammenarbeiten. Vermeiden Sie, dass die Oberkraft zu groß ist, um das Werkstück zu verbiegen, oder dass die Oberkraft zu klein ist, um die Stützrolle für das Schwingen des Werkstücks zu spielen. und achten Sie darauf, dass der Überhang der Reitstockhülse nicht zu lang sein darf.

Das Lagerspiel der Werkzeugmaschinenspindel wirkt sich direkt auf die Drehgenauigkeit und Steifigkeit der Spindel aus. Wenn sich herausstellt, dass das Spiel zu groß ist und die Steifigkeit aufgrund des Lagerverschleißes nicht ausreicht, sollte das Lagerspiel angepasst und die Vorspannkraft angewendet werden, um die Steifigkeit des Werkstücksystems zu erhöhen und Vibrationen zu vermeiden.

6 Überprüfen Sie regelmäßig den Kontakt der Schwalbenschwanzführung zwischen dem Mittelwagen und dem großen Wagen, zwischen dem kleinen Wagen und dem mittleren Wagen, und stellen Sie die geneigte Einlegestange so ein, dass der richtige Abstand eingehalten wird, um ein Kriechen zu vermeiden, wenn sich der Wagen bewegt, was zu Vibrationen des Fräsersystems führt.

Die quadratische Werkzeugauflage sollte jedes Mal fest gedrückt und fixiert werden, wenn die quadratische Werkzeugauflage in die gewünschte Position gedreht wird, um ein Lösen der quadratischen Werkzeugauflage zu vermeiden und die Steifheit des Werkzeugauflagensystems zu verringern, um Vibrationen zu erzeugen.