Jedan od uobičajenih kvarova u operacijama tokarenja je vibracija. Kada strug vibrira, normalan proces rezanja procesnog sustava je poremećen i uništen, što ne samo da ozbiljno pogoršava kvalitetu obrađene površine, već i skraćuje životni vijek stroja i alata. Stoga je potrebno da poduzmemo neke mjere za smanjenje ili uklanjanje vibracija alatnog stroja.
1. Glavne karakteristike niskofrekventnih vibracija
Nakon uklanjanja vibracija rotacijskih komponenti i prijenosnog sustava alatnog stroja, glavna vrsta vibracija pri okretanju je samopobudna vibracija koja se ne mijenja s brzinom okretanja. Upoznati uzroke i mjere otklanjanja niskofrekventnih vibracija uzrokovanih deformacijom sustava izratka i deformacijom sustava držača alata tijekom procesa obrade.
Glavne karakteristike niskofrekventnih vibracija su:
①Frekvencija vibracije je niska (50-300Hz), a buka koja se emitira tijekom vibracije je niska;
②Tragovi ostavljeni na reznoj površini obratka su duboki i široki;
③Vibracije su relativno jake, što često olabavi komponente alatnog stroja (kao što su stražnja osovina, držač alata itd.) i lomi oštricu od cementnog karbida.
Drugo, uzrok niskofrekventnih vibracija
Tijekom niskofrekventnih vibracija pri tokarenju, i sustav obratka i sustav držača alata obično vibriraju (ali u većini slučajeva vibracija sustava obratka je relativno velika i ima dominantnu ulogu). Suprotne sile akcije i reakcije. Tijekom procesa vibracije, kada se obradak i alat udaljavaju jedan od drugog, sila rezanja F je u istom smjeru kao i pomak obratka, a obavljeni rad je pozitivan. Kada se obradak približi alatu, rad sile rezanja F je negativan.
Tijekom okretanja:
①Trenje između strugotine i čeone površine alata;
② Stupanj otvrdnuća metala na koji nailazi alat prilikom rezanja i izlaska iz obradaka je različit;
③ Tijekom procesa vibracije, stvarni geometrijski kut alata se povremeno mijenja;
④ Kada vibrira, relativna putanja gibanja alata prema radnom komadu je elipsa, što uzrokuje periodične promjene u reznom dijelu;
⑤Tragovi koje je ostavila vibracija obratka tijekom prethodne revolucije uzrokovali su povremene promjene u dijelu rezanja.
These five situations can cause periodic changes in the cutting force, and make the F phase move away from>F. Na ovaj način, u svakom ciklusu vibracija, pozitivni rad koji izvrši sila rezanja na izratku (ili alatu) uvijek je veći od negativnog rada koji izvrši na izratku (ili alatu), tako da izradak (ili alat) ) nadopunjuje se energijom. samopobudna vibracija.
3. Mjere za uklanjanje niskofrekventnih vibracija
01
U slučaju niskofrekventnih vibracija, to je uglavnom zbog promjene sile rezanja uzrokovane vibracijom u smjeru Y, zbog čega se faza F približava > F i stvara vibracije.
Uglavnom poduzmite sljedeće četiri mjere.
①Što je veći kut oštrice (μr kut), manja je Fy sila i manja je vjerojatnost pojave vibracija. Stoga na odgovarajući način povećajte kut oštrice alata kako biste eliminirali ili smanjili vibracije.
② Ispravno povećanje nagnutog kuta alata može smanjiti Fy silu, čime se smanjuju vibracije.
③ Stražnji kut alata je prevelik ili je oštrica preoštra, alat se lako zagrize u obradak i lako se stvaraju vibracije. Kada je alat pravilno pasiviziran, njegov bok može spriječiti alat da se "ugrize" u izradak, što može smanjiti ili eliminirati vibracije.
④Položaj vrha alata je prenizak tijekom tokarenja (niže od središta obratka) ili je položaj vrha alata previsok kada se buši na tokarilici, što će smanjiti stvarni kut vrha alata i povećati stražnji kut, koji je sklon vibracijama.
⑤Ako sustav držača alata ima negativnu krutost, lako se "ugrize" u obradak i generira vibracije. Stoga, vibracije uzrokovane negativnom krutošću sustava držača alata pri tokarenju treba izbjegavati što je više moguće.
02
Kada se tijekom tokarenja proizvode široki i tanki strugotini, vibracije u smjeru Y uzrokuju promjene u sili rezanja. Kada je rezni dio širok i tanak, vibracije u smjeru Y uzrokovat će drastične promjene u površini reznog presjeka i reznoj sili. Stoga je u ovom slučaju izuzetno lako generirati vibracije. Na primjer: kod uzdužnog tokarenja alata, što je veća dubina rezanja, to je veća brzina posmaka i što je manji glavni kut otklona, to je širi i tanji dio rezanja i lakše je generirati vibracije. Stoga pri odabiru brzine tokarenja treba izbjegavati zonu srednje brzine u kojoj sila rezanja opada s brzinom (pri rezanju ugljičnog čelika raspon brzine je 30-50m/min), a istovremeno smanjiti silu okretanja i odgovarajuće povećanje brzine posmaka i Smanjenje dubine rezanja također pomaže prigušivanju vibracija.
03
Nedovoljna krutost sustava izratka i sustava držača alata glavni je uzrok niskofrekventnih vibracija, te se mogu poduzeti sljedeće mjere za uklanjanje ili smanjenje vibracija:
① Kada stežete obradak s tri ili četiri kandže, pokušajte minimizirati pogrešku koaksijalnosti između središta rotacije obratka i središta rotacije vretena i izbjegavajte vibracije uzrokovane povremenom promjenom sile rezanja uzrokovane nagibom obratka i isprekidanim rezanjem ili neravnomjerno rezanje .
② Prilikom obrade tankih i dugih izradaka koji se lako deformiraju i savijaju radi stvaranja vibracija, koristite elastične vrhove i pomoćne potpore dok hladite rashladnom tekućinom kako biste smanjili toplinsko širenje i deformaciju izratka.
③Kada stežete radni komad, nemojte da predugo virite. Za izratke s nedovoljnom krutošću koristite razumne pomoćne oslonce kao što su središnji okvir, oslonac i gornji dio kako biste povećali krutost izratka.
④ Kada koristite vrh, vrh i rupa za konus vrha trebaju biti dobro usklađeni kako bi se izbjeglo savijanje obratka zbog prevelike sile dizanja ili premale sile dizanja za podupiranje obratka, i obratite pozornost na to da prevjes rukavca stražnjeg dijela ne bude predugo.
⑤ Zazor ležaja vretena alatnog stroja izravno utječe na točnost rotacije i krutost vretena. Ako se utvrdi da je zazor prevelik, a krutost nedovoljna zbog istrošenosti ležaja tijekom uporabe, treba podesiti zazor ležaja i primijeniti predopterećenje kako bi se povećala krutost sustava obratka kako bi se uklonile vibracije.
⑥Redovito provjeravajte stanje kontakta vodilice u obliku lastinog repa između srednjeg nosača i velikog nosača, te između malog držača alata i srednjeg nosača, i prilagodite nagnute umetke za održavanje odgovarajućeg razmaka kako biste izbjegli puzanje kada se držač alata pomiče, uzrokujući vibracija sustava držača alata.
⑦ Svaki put kada se kvadratni držač alata okrene da bi se alat okrenuo u željeni položaj, kvadratni držač alata treba pritisnuti i fiksirati kako bi se izbjegle vibracije uzrokovane labavljenjem četvrtastog držača alata i smanjenjem krutosti sustava držača alata.
