鏜床加工中,機械振動會導(dǎo)致加工精度下降、表面質(zhì)量變差等問題,以下是一些減少機械振動帶來誤差的方法:
優(yōu)化工藝系統(tǒng)剛性
提高機床剛性:定期檢查和維護鏜床,確保機床各部件之間連接緊固,如導(dǎo)軌、絲杠、軸承等部件的間隙調(diào)整合適,避免因部件松動而引起振動。對于一些老舊機床,可以對關(guān)鍵部件進行加固或升級改造,提高機床整體剛性。
增強刀具系統(tǒng)剛性:選擇合適的刀具和刀柄,確保刀具與刀柄之間的連接精度和剛性。例如,采用高精度的熱脹冷縮刀柄或液壓刀柄,能夠提供更好的刀具夾持剛性,減少刀具在切削過程中的振動。同時,合理選擇刀具的幾何參數(shù),如刀具的前角、后角、刃傾角等,以優(yōu)化切削力,降低振動的可能性。
提升工件裝夾剛性:根據(jù)工件的形狀、尺寸和材質(zhì),選擇合適的裝夾方式和夾具。裝夾時要確保工件裝夾牢固,避免在加工過程中產(chǎn)生位移或振動。對于一些薄壁件或易變形的工件,可以采用特殊的裝夾工藝,如使用輔助支撐、增加裝夾點等方法,提高工件的裝夾剛性。
合理選擇切削參數(shù)
切削速度:切削速度對振動有顯著影響。在鏜削加工中,應(yīng)根據(jù)工件材料、刀具材料和加工要求,選擇合適的切削速度。一般來說,避開容易產(chǎn)生振動的臨界切削速度范圍,可以有效減少振動。例如,對于鋼件的鏜削,當(dāng)切削速度在某一特定范圍內(nèi)時,可能會引發(fā)刀具與工件之間的共振,此時應(yīng)適當(dāng)調(diào)整切削速度,避免共振的發(fā)生。
進給量:進給量過大可能導(dǎo)致切削力增加,從而引起振動。因此,要根據(jù)刀具和工件的材料、刀具的直徑和齒數(shù)等因素,合理選擇進給量。在保證加工效率的前提下,盡量采用較小的進給量,以降低切削力和振動。
切削深度:切削深度也會影響切削力和振動。對于剛性較差的工藝系統(tǒng),應(yīng)適當(dāng)減小切削深度,分多次走刀進行加工,以減輕切削力對系統(tǒng)的沖擊,減少振動。
改善加工環(huán)境
減小外部振源影響:將鏜床安裝在遠離大型機械設(shè)備、沖壓設(shè)備、鍛造設(shè)備等振源的地方,避免這些設(shè)備運行時產(chǎn)生的振動通過地面?zhèn)鬟f給鏜床。如果無法避免,可以在鏜床的地基下設(shè)置隔振墊或隔振溝,減少外部振動的傳入。
控制環(huán)境溫度:保持加工環(huán)境溫度的穩(wěn)定,避免因溫度變化過大導(dǎo)致機床、刀具和工件產(chǎn)生熱變形,進而引起振動。對于高精度鏜削加工,可將加工車間的溫度控制在一定范圍內(nèi),如(20±2)℃。
采用減振裝置
使用減振刀具:一些先進的刀具制造商開發(fā)了具有減振功能的刀具,如在刀具內(nèi)部設(shè)置減振機構(gòu)或采用特殊的刀具材料,能夠有效吸收切削過程中產(chǎn)生的振動能量,減少振動的傳播。
安裝減振墊鐵:在鏜床的床腳處安裝減振墊鐵,可以隔離機床與地面之間的振動傳遞,降低機床的振動幅度。減振墊鐵具有不同的剛度和阻尼特性,可根據(jù)鏜床的重量和振動情況選擇合適的型號。
采用主動減振系統(tǒng):一些高檔鏜床配備了主動減振系統(tǒng),通過傳感器實時監(jiān)測機床的振動情況,并反饋給控制系統(tǒng),控制系統(tǒng)根據(jù)反饋信號驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)產(chǎn)生與振動相反的力,從而抵消振動,實現(xiàn)高精度加工。
進行動平衡調(diào)試
刀具動平衡:對于高速旋轉(zhuǎn)的鏜刀,在安裝前應(yīng)進行動平衡調(diào)試,確保刀具在旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的離心力均勻分布,減少因刀具不平衡引起的振動。刀具的動平衡精度一般要求達到G2.5或更高等級。
主軸動平衡:鏜床主軸在長期使用后,可能會因磨損、部件松動等原因?qū)е聞悠胶馄茐摹6ㄆ趯χ鬏S進行動平衡調(diào)試,調(diào)整主軸上的配重塊,使主軸的動平衡精度符合要求,有助于減少主軸旋轉(zhuǎn)時的振動。