車床切削振刀原因與改善對策有哪些？

一般使用車床進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，會發(fā)生所謂的“振刀”的場合大概有這幾種場合：利用成型刀片進(jìn)行成形車削；細(xì)長圓桿的外圓車削；薄肉圓桿的外圓車削；箱形部品（如鈑金焊接結(jié)構(gòu)件）車削；超硬材質(zhì)切削；軸承已受損而繼續(xù)切削等。當(dāng)振刀發(fā)生時(shí)，刀具、工件與車床的振動往往導(dǎo)致工廠內(nèi)部有刺耳的噪音，而其振幅大小單邊達(dá)數(shù)十微米以上，有時(shí)其至高達(dá)100微米以上。這種振刀不僅造成刀具或工件的夾持變松之外，同時(shí)也因其嘈雜的噪音對操作人員造成不良的身心影響，而加工精度也因此無法達(dá)成客戶的要求，因此各工具機(jī)廠莫不戰(zhàn)戰(zhàn)兢兢地將振刀問題之排除視為莫大的挑戰(zhàn)。

一、基本方法

1.強(qiáng)制振動(ForcedVibration)

這是在斷續(xù)切削而導(dǎo)致的強(qiáng)制振動或者是因轉(zhuǎn)動零件有瑕玼而造成的振動，一般常見的如軸承的損壞而造成的異音或齒輪嚙合不佳以及工件夾持不佳、主軸擺幅過大等現(xiàn)象皆屬此類。這類問題中，斷續(xù)車削屬于加工技術(shù)問題，而零件瑕玼即大部分來自于機(jī)床的裝配技術(shù)及其關(guān)鍵零部件的品質(zhì)控制，而且也與機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念有關(guān)。其振動的特性與轉(zhuǎn)數(shù)的大小有直接的關(guān)聯(lián)。

2.自激振動(Self-excitedUibration)

這是因?yàn)榍邢骷庸r(shí)具有周期性的工作凹凸不平特性，造成周期相位的少許錯(cuò)開而又反復(fù)重疊的再生效果所產(chǎn)生的影響，一般又可稱之為“共振”(Resonance)，其主因來自于機(jī)床結(jié)構(gòu)的自然頻率受到激發(fā)或者是工件夾持系統(tǒng)的自頻率過低而受到激發(fā)所引起。由于結(jié)構(gòu)的自然頻率只隨夾持或固定方式的改變而改變，因此振刀發(fā)生時(shí)，改變切削條件（如改變轉(zhuǎn)速）往往可以改善切削振動，然而在某些無法改變切削速度的場合（如攻牙或某些材質(zhì)的切削），往往只有借助于夾持方式的變更，甚至于改變刀具或刀具固定方式才能解決這類問題。

二、抑制振刀的對策
依據(jù)研究所得的振刀原理，目前應(yīng)用于加工現(xiàn)場中有一些比較具體而實(shí)用的方法：

1.盡量選擇切削阻抗較小的一切條件，亦即最適當(dāng)?shù)牡毒哌M(jìn)給速率與切削速度（或主軸轉(zhuǎn)速）。

2.調(diào)整切削速度以避開共振。

3.減輕造成振動的部分的工作重量，慣性越小越好。

4.針對振動最大的地方予以固定或夾持，如中心架、工作保持器等。

5.提高加工系統(tǒng)的剛性，例如使用彈性系數(shù)較高的刀柄或使用加入動態(tài)減振器的特殊抗震力，以吸收沖擊能量。

6.從刀片與工作旋轉(zhuǎn)方向下功夫（工作將刀具下壓同時(shí)也增高刀具的穩(wěn)定性）。

7.改變刀具的外型與進(jìn)角，例如：鼻端半徑越小越好，以降低切削阻力。側(cè)傾角必須取正值，以使切削方向更近垂直。后傾角最好為正值，惟甚去屑切屑能力相對變差，因此一般可選用槽型刀以使傾角變?yōu)樨?fù)值，但仍保有正值的切削效果。

8.導(dǎo)角越小越好，最好為零。