Една от често срещаните неизправности при струговане е вибрацията. Когато стругът вибрира, нормалният процес на рязане на технологичната система се нарушава и разрушава, което не само сериозно влошава качеството на обработваната повърхност, но и съкращава експлоатационния живот на машината и инструментите. Ето защо е необходимо да предприемем някои мерки за намаляване или премахване на вибрациите на машинните инструменти.
1. Основни характеристики на нискочестотната вибрация
След елиминиране на вибрациите на въртящите се компоненти на машината и трансмисионната система, основният тип вибрация при въртене е самовъзбуждаща се вибрация, която не се променя със скоростта на въртене. Тази статия въвежда причините и мерките за отстраняване на нискочестотни вибрации, причинени от деформацията на системата на детайла и системата на държача на инструмента по време на процеса на обработка.
Основните характеристики на нискочестотните вибрации са:
①Честотата на вибрациите е ниска (50~300Hz) и шумът, излъчван по време на вибрациите, е нисък;
②Марките, оставени върху режещата повърхност на детайла, са дълбоки и широки;
③Вибрацията е сравнително силна, което често причинява разхлабване и счупване на карбидните остриета на компонентите на машинния инструмент (като опашка, опора за инструмента и т.н.).
снимка
2. Причини за нискочестотни вибрации
Когато има нискочестотна вибрация при струговане, обикновено и системата на детайла, и системата на държача на инструмента вибрират (но в повечето случаи вибрацията на системата на детайла е по-голяма и играе доминираща роля). Понякога те се разделят, а понякога се приближават, което води до равни и еднакви посоки. Противоположни сили на действие и реакция. По време на процеса на вибрация, когато детайлът и инструментът се отдалечават един от друг, силата на рязане F се разделя в същата посока като изместването на детайла и извършената работа е положителна. Когато детайлът се доближи до инструмента, работата, извършена от силата на рязане F, е отрицателна.
По време на обръщане:
① Триене между стружките и наклонената повърхност на инструмента;
②Степента на втвърдяване на метала, срещана от инструмента при рязане и излизане от детайла, е различна;
③Реалният геометричен ъгъл на инструмента се променя периодично по време на процеса на вибрация;
④ При вибриране относителната траектория на движение на инструмента към детайла е елипсовидна, което причинява периодични промени в напречното сечение на рязане;
⑤Следите, оставени от вибрациите на детайла по време на предишното завъртане, причиняват периодични промени в напречното сечение на рязане.
Тези пет ситуации могат да причинят периодични промени в силата на рязане и да накарат F да отстъпи > F да се приближи. По този начин във всеки цикъл на вибрация положителната работа, извършена от силата на рязане върху детайла (или инструмента), винаги е по-голяма от отрицателната работа, която извършва върху детайла (или инструмента), така че детайлът (или инструментът) получава енергийна добавка и генерира енергия. Самовъзбуждаща се вибрация.
3. Мерки за премахване на нискочестотни вибрации
01
В случай на нискочестотна вибрация, това се дължи главно на промяната в силата на рязане, причинена от вибрацията в посока Y, че F фазовото разстояние > F подход причинява вибрация.
Предприемат се основно следните четири мерки.
①Колкото по-голям е главният ъгъл на отклонение (μr ъгъл) на инструмента, толкова по-малка е Fy силата и толкова по-малка е вероятността да предизвика вибрации. Следователно основният ъгъл на отклонение на инструмента трябва да бъде подходящо увеличен, за да се елиминират или намалят вибрациите.
② Подходящото увеличаване на наклонения ъгъл на инструмента може да намали Fy силата и по този начин да отслаби вибрациите.
③ Ако свободният ъгъл на инструмента е твърде голям или острието е твърде остро, инструментът лесно ще захапе детайла и ще причини вибрации. Когато инструментът е правилно пасивиран, неговата странична повърхност предотвратява "впиване" на инструмента в детайла, което може да намали или елиминира вибрациите.
④ Ако позицията на върха на инструмента е твърде ниска (по-ниско от центъра на детайла) по време на струговане или позицията на върха на инструмента е твърде висока при пробиване на струг, действителният наклонен ъгъл на върха на инструмента ще бъде намален и задният ъгъл ще да се увеличи, лесно причинявайки вибрации.
⑤ Ако системата на държача на инструмента има отрицателна твърдост, лесно е да се "вреже" детайла и да причини вибрации. Следователно, вибрациите, причинени от отрицателната твърдост на системата на държача на инструмента по време на струговане, трябва да се избягват, доколкото е възможно.
02
Когато по време на струговане се образуват широки и тънки стружки, вибрациите в посока Y причиняват промени в силата на рязане. Когато режещият участък е широк и тънък, вибрациите в посока Y ще причинят драстични промени в площта на напречното сечение и силата на рязане. Следователно в този случай лесно се генерират вибрации. Например: при струговане с надлъжен инструмент, колкото по-голяма е дълбочината на рязане, толкова по-голямо е подаването и колкото по-малък е основният ъгъл на отклонение, толкова по-широка и по-тънка ще бъде режещата част и толкова по-лесно ще бъде генерирането на вибрации. Следователно, когато избирате скоростта на въртене, трябва да избягвате областта със средна скорост, където силата на рязане намалява със скоростта (при рязане на въглеродна стомана диапазонът на скоростта е 30~50m/min), като същевременно намалявате силата на въртене, като съответно увеличавате количеството на подаване и Намаляването на дълбочината на рязане също помага за смекчаване на вибрациите.
03
Недостатъчната твърдост на системата на детайла и системата на държача на инструмента е основната причина за нискочестотни вибрации. Могат да се предприемат следните мерки за премахване или намаляване на вибрациите:
① Когато затягате детайла с три или четири щипки, опитайте се да сведете до минимум грешката на коаксиалност между центъра на въртене на детайла и центъра на въртене на шпиндела, за да избегнете вибрации, причинени от периодични промени в силата на рязане, причинени от прекъсващо рязане или неравномерно рязане, причинено от накланяне на детайла . .
② Когато обработвате детайли, които са тънки, дълги и склонни към деформация, огъване и вибрации, използвайте еластични накрайници и спомагателни опори, докато добавяте охлаждаща течност, за да намалите топлинното разширение и деформация на детайла.
③Когато затягате детайла, не го карайте да се удължава твърде дълго. За детайли с недостатъчна твърдост използвайте разумни спомагателни опори като централни рамки, опори за инструменти и горни части, за да увеличите твърдостта на детайлите.
④ Когато използвате върха, върхът и конусният отвор на върха трябва да съвпадат добре, за да се избегне огъване на детайла поради твърде голяма натискаща сила или люлеене на детайла поради твърде малката натискаща сила, за да осигури опора. Също така внимавайте надвесът на втулката на опашката да не може да бъде твърде дълъг.
⑤ Хлабината на лагера на шпиндела на машината влияе пряко върху точността на въртене и твърдостта на шпиндела. Ако по време на употреба се установи, че хлабината е твърде голяма и твърдостта е недостатъчна поради износване на лагера, хлабината на лагера трябва да се регулира и трябва да се приложи сила на предварително натоварване, за да се увеличи твърдостта на системата на детайла и да се премахнат вибрациите.
⑥ Редовно проверявайте контакта между направляващите релси тип „лястовича опашка“ между средната шейна и голямата шейна и малката опора за инструменти и средната шейна и регулирайте наклонените ленти, за да поддържате подходящи пролуки, за да избегнете пълзене, когато опората на инструмента се движи, причинявайки вибрации на системата за почивка на инструмента.
⑦Всеки път, когато квадратният държач на инструмента се завърти, за да премести инструмента в желаната позиция, квадратният държач на инструмента трябва да се натисне и фиксира, за да се предотврати разхлабването на квадратния държач на инструмента и намаляването на твърдостта на системата на държача на инструмента и причиняването на вибрации.
