Uno dei guasti comuni nelle operazioni di tornitura è la vibrazione. Quando il tornio vibra, il normale processo di taglio del sistema di processo viene disturbato e distrutto, il che non solo deteriora gravemente la qualità della superficie lavorata, ma riduce anche la durata della macchina e degli utensili. Pertanto, è necessario adottare alcune misure per ridurre o eliminare le vibrazioni della macchina utensile.
1. Le principali caratteristiche delle vibrazioni a bassa frequenza
Dopo aver eliminato la vibrazione dei componenti rotanti e del sistema di trasmissione della macchina utensile, il tipo principale di vibrazione in rotazione è la vibrazione autoeccitata che non cambia con la velocità di rotazione. Introdurre le cause e le misure di eliminazione delle vibrazioni a bassa frequenza causate dalla deformazione del sistema del pezzo e dalla deformazione del sistema portautensili durante il processo di lavorazione.
Le principali caratteristiche delle vibrazioni a bassa frequenza sono:
①La frequenza di vibrazione è bassa (50-300Hz) e il rumore emesso durante la vibrazione è basso;
②I segni lasciati sulla superficie di taglio del pezzo sono profondi e larghi;
③La vibrazione è relativamente forte, che spesso allenta i componenti della macchina utensile (come contropunta, portautensili, ecc.) e rompe la lama in carburo cementato.
In secondo luogo, la causa delle vibrazioni a bassa frequenza
Durante la vibrazione a bassa frequenza durante la tornitura, sia il sistema del pezzo in lavorazione che il sistema del portautensili di solito vibrano (ma nella maggior parte dei casi, la vibrazione del sistema del pezzo in lavorazione è relativamente grande e gioca un ruolo dominante). Forze di azione e reazione opposte. Durante il processo di vibrazione, quando il pezzo e l'utensile si allontanano l'uno dall'altro, la forza di taglio F è nella stessa direzione dello spostamento del pezzo e il lavoro svolto è positivo. Quando il pezzo si avvicina all'utensile, il lavoro svolto dalla forza di taglio F è negativo.
Durante la rotazione:
①Attrito tra truciolo e faccia di spoglia utensile;
② Il grado di indurimento del metallo incontrato dall'utensile durante il taglio e l'uscita dal pezzo è diverso;
③ Durante il processo di vibrazione, l'angolo geometrico effettivo dell'utensile cambia periodicamente;
④ Quando vibra, la traiettoria di movimento relativa dell'utensile rispetto al pezzo è un'ellisse, che provoca cambiamenti periodici nella sezione di taglio;
⑤I segni lasciati dalla vibrazione del pezzo durante il giro precedente hanno causato cambiamenti periodici nella sezione di taglio.
These five situations can cause periodic changes in the cutting force, and make the F phase move away from>F. In questo modo, in ogni ciclo di vibrazione, il lavoro positivo svolto dalla forza di taglio sul pezzo (o utensile) è sempre maggiore del lavoro negativo che essa compie sul pezzo (o utensile), in modo che il pezzo (o utensile) ) è integrato da energia. vibrazione autoeccitata.
3. Misure per eliminare le vibrazioni a bassa frequenza
01
Nel caso di vibrazioni a bassa frequenza, è principalmente dovuto al cambiamento della forza di taglio causato dalla vibrazione nella direzione Y, che fa avvicinare la fase F a > F e genera vibrazioni.
Prendi principalmente le seguenti quattro misure.
① Maggiore è l'angolo del tagliente (angolo μr), minore è la forza Fy ed è meno probabile che si verifichino vibrazioni. Pertanto, aumentare opportunamente l'angolo del tagliente dell'utensile per eliminare o ridurre le vibrazioni.
② Un corretto aumento dell'angolo di spoglia dell'utensile può ridurre la forza Fy, riducendo così le vibrazioni.
③L'angolo posteriore dell'utensile è troppo grande o la lama è troppo affilata, l'utensile è facile da mordere nel pezzo ed è facile generare vibrazioni. Quando l'utensile è adeguatamente passivato, il suo fianco può impedire all'utensile di "rosicchiare" il pezzo, riducendo o eliminando le vibrazioni.
④La posizione della punta dell'utensile è troppo bassa durante la tornitura (inferiore al centro del pezzo) o la posizione della punta dell'utensile è troppo alta durante l'alesatura su un tornio, il che ridurrà l'angolo di spoglia effettivo della punta dell'utensile e aumenterà la angolo posteriore, che è soggetto a vibrazioni.
⑤Se il sistema portautensili ha una rigidità negativa, è facile "rosicchiare" il pezzo e generare vibrazioni. Pertanto, le vibrazioni causate dalla rigidità negativa del sistema portautensili durante la tornitura dovrebbero essere evitate il più possibile.
02
Quando durante la tornitura vengono prodotti trucioli larghi e sottili, la vibrazione nella direzione Y provoca cambiamenti nella forza di taglio. Quando la sezione di taglio è ampia e sottile, la vibrazione nella direzione Y causerà drastici cambiamenti nell'area della sezione trasversale di taglio e nella forza di taglio. Pertanto, in questo caso è estremamente facile generare vibrazioni. Ad esempio: nella tornitura longitudinale di utensili, maggiore è la profondità di taglio, maggiore è la velocità di avanzamento e minore è l'angolo di deflessione principale, più ampia e sottile è la sezione di taglio e più facile è generare vibrazioni. Pertanto, quando si seleziona la velocità di rotazione, è necessario evitare la zona a velocità media in cui la forza di taglio diminuisce con la velocità (quando si taglia l'acciaio al carbonio, la gamma di velocità è 30-50 m/min), e allo stesso tempo ridurre la forza di rotazione e aumentare adeguatamente la velocità di avanzamento e la riduzione della profondità di taglio aiuta anche a smorzare le vibrazioni.
03
L'insufficiente rigidità del sistema del pezzo e del sistema portautensili è la causa principale delle vibrazioni a bassa frequenza e per eliminare o ridurre le vibrazioni è possibile adottare le seguenti misure:
① Quando si blocca il pezzo con tre griffe o quattro griffe, cercare di ridurre al minimo l'errore di coassialità tra il centro di rotazione del pezzo e il centro di rotazione del mandrino ed evitare le vibrazioni causate dalla variazione periodica della forza di taglio causata dall'inclinazione del pezzo e dal taglio intermittente o taglio irregolare.
② Durante la lavorazione di pezzi sottili e lunghi che sono facili da deformare e piegare per generare vibrazioni, utilizzare piani elastici e supporti ausiliari durante il raffreddamento con refrigerante per ridurre l'espansione termica e la deformazione del pezzo.
③Quando si blocca il pezzo, non farlo sporgere troppo a lungo. Per pezzi con rigidità insufficiente, utilizzare supporti ausiliari ragionevoli come il telaio centrale, il controappoggio e la parte superiore per aumentare la rigidità del pezzo.
④ Quando si utilizza la punta, la punta e il foro conico della punta devono essere ben abbinati per evitare di piegare il pezzo a causa di troppa forza di sollevamento o troppo poca forza di sollevamento per sostenere il pezzo e prestare attenzione alla sporgenza del manicotto della contropunta non essendo troppo lungo.
⑤ Il gioco del cuscinetto del mandrino della macchina utensile influisce direttamente sulla precisione di rotazione e sulla rigidità del mandrino. Se si riscontra che il gioco è troppo grande e la rigidità è insufficiente a causa dell'usura del cuscinetto durante l'uso, è necessario regolare il gioco del cuscinetto e applicare il precarico per aumentare la rigidità del sistema del pezzo in lavorazione per eliminare le vibrazioni.
⑥Controllare regolarmente le condizioni di contatto della guida a coda di rondine tra il carrello centrale e il carrello grande e tra il portautensili piccolo e il carrello centrale e regolare gli inserti inclinati per mantenere uno spazio adeguato per evitare di strisciare quando il portautensili si muove, causando vibrazioni del sistema portautensili.
⑦ Ogni volta che il portautensili quadrato viene ruotato per ruotare l'utensile nella posizione richiesta, il portautensili quadrato deve essere premuto e fissato per evitare vibrazioni causate dall'allentamento del portautensili quadrato e riducendo la rigidità del sistema portautensili.
