Uma das falhas comuns no torneamento é a vibração. Quando o torno vibra, o processo normal de corte do sistema de processo é perturbado e destruído, o que não só deteriora seriamente a qualidade da superfície usinada, mas também reduz a vida útil da máquina e das ferramentas. Portanto, é necessário que tomemos algumas medidas para reduzir ou eliminar a vibração das máquinas-ferramenta.
1. Principais características da vibração de baixa frequência
Depois de eliminar a vibração dos componentes rotativos e do sistema de transmissão da máquina-ferramenta, o principal tipo de vibração de giro é a vibração autoexcitada que não muda com a velocidade de giro. Este artigo apresenta as causas e medidas de eliminação da vibração de baixa frequência causada pela deformação do sistema da peça e do sistema porta-ferramenta durante o processo de usinagem.
As principais características da vibração de baixa frequência são:
①A frequência de vibração é baixa (50 ~ 300 Hz) e o ruído emitido durante a vibração é baixo;
②As marcas deixadas na superfície de corte da peça são profundas e largas;
③A vibração é relativamente severa, o que muitas vezes faz com que os componentes da máquina-ferramenta (como cabeçote móvel, descanso da ferramenta, etc.) se soltem e quebrem as lâminas de metal duro.
foto
2. Causas de vibração de baixa frequência
Quando há vibração de baixa frequência no torneamento, geralmente tanto o sistema da peça quanto o sistema porta-ferramenta vibram (mas na maioria dos casos, a vibração do sistema da peça é maior e desempenha um papel dominante). Às vezes eles estão separados e às vezes estão se aproximando, resultando em direções iguais e iguais. Ação oposta e forças de reação. Durante o processo de vibração, quando a peça e a ferramenta se afastam uma da outra, a força de corte F se separa na mesma direção do deslocamento da peça e o trabalho realizado é positivo. Quando a peça se aproxima da ferramenta, o trabalho realizado pela força de corte F é negativo.
Durante o giro:
① Atrito entre cavacos e face de saída da ferramenta;
②O grau de endurecimento do metal encontrado pela ferramenta ao cortar e sair da peça de trabalho é diferente;
③O ângulo geométrico real da ferramenta muda periodicamente durante o processo de vibração;
④ Ao vibrar, a trajetória de movimento relativo da ferramenta à peça é elíptica, o que causa mudanças periódicas na seção transversal de corte;
⑤Os traços deixados pela vibração da peça durante a revolução anterior causaram mudanças periódicas na seção transversal de corte.
Essas cinco situações podem causar mudanças periódicas na força de corte e fazer com que a fase F se afaste > a aproximação de F. Desta forma, em cada ciclo de vibração, o trabalho positivo realizado pela força de corte na peça (ou ferramenta) é sempre maior que o trabalho negativo que ela realiza na peça (ou ferramenta), de modo que a peça (ou ferramenta) obtém suplemento energético e gera energia. Vibração autoexcitada.
3. Medidas para eliminar vibrações de baixa frequência
01
No caso de vibração de baixa frequência, é principalmente devido à mudança na força de corte causada pela vibração na direção Y que a distância da fase F> abordagem F causa vibração.
As quatro medidas a seguir são tomadas principalmente.
①Quanto maior for o ângulo de deflexão principal (ângulo μr) da ferramenta, menor será a força Fy e menor será a probabilidade de produzir vibração. Portanto, o ângulo de deflexão principal da ferramenta deve ser aumentado adequadamente para eliminar ou reduzir a vibração.
② Aumentar adequadamente o ângulo de inclinação da ferramenta pode reduzir a força Fy e, assim, enfraquecer a vibração.
③ Se o ângulo de incidência da ferramenta for muito grande ou a lâmina estiver muito afiada, a ferramenta irá facilmente morder a peça de trabalho e causar vibração. Quando a ferramenta está devidamente passivada, sua superfície lateral evita que a ferramenta "roa" a peça de trabalho, o que pode reduzir ou eliminar a vibração.
④ Se a posição da ponta da ferramenta for muito baixa (abaixo do centro da peça de trabalho) durante o torneamento ou a posição da ponta da ferramenta for muito alta durante o mandrilamento em um torno, o ângulo de inclinação real da ponta da ferramenta será reduzido e o ângulo traseiro será ser aumentado, causando facilmente vibração.
⑤ Se o sistema de porta-ferramenta tiver rigidez negativa, é fácil "roer" a peça de trabalho e causar vibração. Portanto, a vibração causada pela rigidez negativa do sistema porta-ferramenta durante o torneamento deve ser evitada tanto quanto possível.
02
Quando cavacos largos e finos são produzidos durante o torneamento, a vibração na direção Y causa alterações na força de corte. Quando a seção de corte é larga e fina, a vibração na direção Y causará mudanças drásticas na área da seção transversal de corte e na força de corte. Portanto, a vibração é facilmente gerada neste caso. Por exemplo: no torneamento com ferramenta longitudinal, quanto maior a profundidade de corte, maior o avanço e menor o ângulo de deflexão principal, mais larga e fina será a seção de corte e mais fácil será produzir vibração. Portanto, ao selecionar a velocidade de giro, você deve evitar a área de velocidade média onde a força de corte diminui com a velocidade (ao cortar aço carbono, a faixa de velocidade é de 30~50m/min), enquanto reduz a força de giro, aumentando adequadamente a quantidade de avanço e redução da profundidade de corte também ajuda a amortecer as vibrações.
03
A rigidez insuficiente do sistema da peça e do sistema porta-ferramentas é a principal causa da vibração de baixa frequência. As seguintes medidas podem ser tomadas para eliminar ou reduzir a vibração:
① Ao fixar a peça de trabalho com três ou quatro garras, tente minimizar o erro de coaxialidade entre o centro de rotação da peça de trabalho e o centro de rotação do fuso para evitar vibrações causadas por mudanças periódicas na força de corte causadas por corte intermitente ou corte irregular causado pela inclinação da peça de trabalho . .
② Ao processar peças finas, longas e propensas a deformação, flexão e vibração, use pontas elásticas e suportes auxiliares enquanto adiciona refrigerante para reduzir a expansão térmica e deformação da peça de trabalho.
③Ao fixar a peça de trabalho, não faça com que ela se estenda muito. Para peças de trabalho com rigidez insuficiente, use suportes auxiliares razoáveis, como estruturas centrais, apoios de ferramentas e topos para aumentar a rigidez das peças de trabalho.
④ Ao usar a ponta, a ponta e o orifício cônico da ponta devem combinar bem para evitar que a peça de trabalho dobre devido a muita força de pressão ou a peça de trabalho balance devido à força de pressão ser muito pequena para fornecer suporte. Além disso, tome cuidado para que a saliência da manga do contraponto não possa ser muito longa.
⑤ A folga do rolamento do fuso da máquina-ferramenta afeta diretamente a precisão de rotação e a rigidez do fuso. Se durante o uso for constatado que a folga é muito grande e a rigidez é insuficiente devido ao desgaste do rolamento, a folga do rolamento deve ser ajustada e a força de pré-carga deve ser aplicada para aumentar a rigidez do sistema da peça e eliminar a vibração.
⑥ Verifique regularmente o contato entre os trilhos guia em cauda de andorinha entre o carro intermediário e o carro grande, e o apoio da ferramenta pequena e o carro intermediário, e ajuste as tiras oblíquas para manter as folgas apropriadas para evitar rastejar quando o apoio da ferramenta se move, causando vibração de o sistema de descanso de ferramenta.
⑦Cada vez que o porta-ferramenta quadrado é girado para mover a ferramenta para a posição desejada, o porta-ferramenta quadrado deve ser pressionado e fixado para evitar que o porta-ferramenta quadrado se solte e reduza a rigidez do sistema de porta-ferramenta e cause vibração.
