Dôvody pre vibrácie rezania sústruhu a opatrenia na zlepšenie

Tento článok predstavuje hlavné príležitosti, príčiny a protiopatrenia vibrácií nástroja, ktoré vám môžu pomôcť pri riešení problémov s vibráciami nástroja pri každodennom spracovaní.
Pri použití sústruhu na mechanické spracovanie existuje niekoľko situácií, kedy sa môže vyskytnúť takzvaný "vibračný nôž":
Použitie tvarovaných čepelí na tvarovacie sústruženie
Vonkajšie otáčanie štíhlej okrúhlej tyče
Otáčanie vonkajšieho kruhu tenkých taiwanských mäsových guľôčok
Sústruženie skriňových dielov (ako sú plechové zvárané konštrukčné diely)
Rezanie supertvrdých materiálov
Ložisko bolo poškodené a rezanie pokračuje
Keď dôjde k vibráciám rezného nástroja, vibrácie rezného nástroja, obrobku a sústruhu často vedú k silnému hluku vo vnútri továrne a jeho amplitúda môže na jednej strane dosiahnuť desiatky mikrometrov alebo viac, niekedy až 100 mikrometrov alebo viac. Tento typ vibračného noža spôsobuje nielen uvoľnenie upnutia nástroja alebo obrobku, ale svojou hlučnosťou má negatívny vplyv aj na fyzické a duševné zdravie obsluhy. V dôsledku toho presnosť obrábania nemôže spĺňať požiadavky zákazníka. Preto všetci výrobcovia nástrojov váhajú s odstránením problému s vibračným nožom ako s veľkou výzvou.
01
Základné metódy
1. Nútené vibrácie
Ide o vynútené vibrácie spôsobené prerušovaným rezaním alebo vibrácie spôsobené chybnými rotujúcimi dielmi. Do tejto kategórie patria bežné javy, ako je abnormálny hluk spôsobený poškodením ložísk, zlý záber ozubených kolies, zlé upnutie obrobku a nadmerný výkyv vretena.
Pri tomto type problému patrí prerušované sústruženie k problému technológie spracovania a chyby dielov pochádzajú najmä z technológie montáže obrábacieho stroja a kontroly kvality jeho kľúčových komponentov a súvisia aj s koncepciou konštrukcie stroja. konštrukcia obrábacieho stroja. Charakteristiky jeho vibrácií priamo súvisia s veľkosťou otáčky.
2. Samobudené vibrácie
Je to spôsobené periodickou nerovnomernosťou procesu rezania, ktorá spôsobuje miernu odchýlku a opakované prekrývanie periodických fáz, čo má za následok regeneračný efekt. Vo všeobecnosti sa dá nazvať „rezonancia“, ktorá je spôsobená najmä budením vlastnej frekvencie konštrukcie obrábacieho stroja alebo príliš nízkou excitáciou vlastnej frekvencie systému upínania obrobku.
Vzhľadom na skutočnosť, že prirodzená frekvencia konštrukcie sa mení iba spôsobom upnutia alebo upevnenia, zmena rezných podmienok (napríklad zmena rýchlosti) môže často zlepšiť vibrácie pri reze, keď dôjde k vibráciám. V určitých situáciách, keď sa rýchlosť rezania nedá zmeniť (ako je rezanie závitov alebo rezanie určitých materiálov), je možné takéto problémy vyriešiť iba zmenou spôsobu upínania, alebo dokonca výmenou nástroja alebo spôsobu upevnenia nástroja.
02
Protiopatrenia na potlačenie vibrácií nožov
Na základe princípu vibračného noža získaného výskumom sa v súčasnosti na miestach obrábania používajú niektoré špecifické a praktické metódy:
1. Pokúste sa zvoliť všetky podmienky s nižšou reznou impedanciou, teda najvhodnejšou rýchlosťou posuvu nástroja a reznou rýchlosťou (alebo rýchlosťou vretena).
2. Nastavte rýchlosť rezania, aby ste predišli rezonancii.
3. Znížte pracovnú hmotnosť dielu, ktorý spôsobuje vibrácie, a čím menšia zotrvačnosť, tým lepšie.
4. Upevnite alebo upevnite oblasti s najväčšími vibráciami, ako sú stredové rámy, pracovné držiaky atď.
5. Zlepšite tuhosť obrábacieho systému, napríklad použitím držiakov nástrojov s vyššími koeficientmi pružnosti alebo použitím špeciálnych seizmických síl s pridanými dynamickými tlmičmi na absorbovanie energie nárazu.
6. Vyvíjajte úsilie v smere čepele a otáčania obrobku (obrobok stláča nástroj a zároveň zvyšuje jeho stabilitu).
7. Zmeňte vzhľad a uhol rezného nástroja, napríklad: čím menší je polomer špičky, tým lepšie, aby sa znížil rezný odpor. Uhol sklonu sa musí brať ako kladná hodnota, aby bol smer rezu bližšie ku kolmici. Najlepšie je mať kladný uhol sklonu, ale schopnosť odstraňovať triesky a triesky je pomerne zlá. Preto môžu byť drážkové frézy vo všeobecnosti použité na to, aby bol uhol sklonu negatívny, ale stále si zachovali pozitívny rezný efekt.
8. Čím menší je uhol predstihu, tým lepšie, najlepšie nulový.