Uma das falhas comuns nas operações de torneamento é a vibração. Quando o torno vibra, o processo de corte normal 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 da máquina-ferramenta.
1. As 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 auto-excitada que não muda com a velocidade de giro. Apresentar as causas e medidas de eliminação da vibração de baixa frequência causada pela deformação do sistema da peça e da deformação do sistema porta-ferramenta durante o processo de usinagem.
As principais características das vibrações de baixa frequência são:
①A frequência de vibração é baixa (50-300Hz) e o ruído emitido durante a vibração é baixo;
②As marcas deixadas na superfície de corte da peça de trabalho são profundas e largas;
③A vibração é relativamente forte, o que geralmente afrouxa os componentes da máquina-ferramenta (como cabeçote móvel, porta-ferramentas, etc.) e quebra a lâmina de metal duro.
Em segundo lugar, a causa da vibração de baixa frequência
Durante a vibração de baixa frequência no torneamento, tanto o sistema da peça de trabalho quanto o sistema do porta-ferramenta geralmente vibram (mas na maioria dos casos, a vibração do sistema da peça de trabalho é relativamente grande e desempenha um papel dominante). Forças de ação e reação opostas. Durante o processo de vibração, quando a peça e a ferramenta se afastam uma da outra, a força de corte F tem a 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:
①Atrito entre o cavaco e a face de saída da ferramenta;
② O grau de endurecimento do metal encontrado pela ferramenta ao cortar e sair da peça de trabalho é diferente;
③ Durante o processo de vibração, o ângulo geométrico real da ferramenta muda periodicamente;
④ Ao vibrar, a trajetória de movimento relativo da ferramenta à peça de trabalho é uma elipse, o que causa mudanças periódicas na seção de corte;
⑤As marcas deixadas pela vibração da peça durante a revolução anterior causaram mudanças periódicas na seção de corte.
These five situations can cause periodic changes in the cutting force, and make the F phase move away from>F. Desta forma, em cada ciclo de vibração, o trabalho positivo feito pela força de corte na peça (ou ferramenta) é sempre maior que o trabalho negativo que ela faz na peça (ou ferramenta), de modo que a peça (ou ferramenta ) é suplementado por energia. vibração auto-excitada.
3. Medidas para eliminar a vibração de baixa frequência
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No caso da vibração de baixa frequência, ela se deve principalmente à mudança da força de corte causada pela vibração na direção Y, que faz com que a fase F se aproxime de > F e gere vibração.
Principalmente tome as seguintes quatro medidas.
①Quanto maior o ângulo da aresta de corte (ângulo μr), menor a força Fy e menos provável que ocorra vibração. Portanto, aumente adequadamente o ângulo da aresta de corte da ferramenta para eliminar ou reduzir a vibração.
② Aumentar adequadamente o ângulo de inclinação da ferramenta pode reduzir a força Fy, reduzindo assim a vibração.
③O ângulo traseiro da ferramenta é muito grande ou a lâmina é muito afiada, a ferramenta é fácil de morder a peça de trabalho e é fácil gerar vibração. Quando a ferramenta é devidamente passivada, seu flanco pode impedir que a ferramenta "roa" a peça de trabalho, o que pode reduzir ou eliminar a vibração.
④A posição da ponta da ferramenta é muito baixa durante o torneamento (abaixo do centro da peça de trabalho) ou a posição da ponta da ferramenta é muito alta ao mandrilar em um torno, o que reduzirá o ângulo de inclinação real da ponta da ferramenta e aumentará o ângulo traseiro, que é propenso a vibração.
⑤Se o sistema de porta-ferramentas tiver rigidez negativa, é fácil "roer" a peça de trabalho e gerar vibração. Portanto, a vibração causada pela rigidez negativa do sistema porta-ferramentas no torneamento deve ser evitada ao máximo.
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Quando cavacos largos e finos são produzidos durante o torneamento, a vibração na direção Y causa mudanças 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, é extremamente fácil gerar vibração neste caso. Por exemplo: no torneamento longitudinal de ferramentas, quanto maior a profundidade de corte, maior o avanço, e quanto menor o ângulo de deflexão principal, mais largo e mais fino é o trecho de corte e mais fácil é gerar vibração. Portanto, ao selecionar a velocidade de rotação, você deve evitar a zona de velocidade média onde a força de corte diminui com a velocidade (ao cortar aço carbono, a faixa de velocidade é 30-50m/min), e ao mesmo tempo reduzir a força de giro e aumentar adequadamente a taxa de avanço e reduzir a profundidade de corte também ajuda a amortecer a vibração.
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A rigidez insuficiente do sistema da peça de trabalho e do sistema de porta-ferramentas é a principal causa da vibração de baixa frequência, e as seguintes medidas podem ser tomadas para eliminar ou reduzir a vibração:
① Ao prender a peça de trabalho com três garras ou quatro garras, tente minimizar o erro de coaxialidade entre o centro de rotação da peça e o centro de rotação do fuso e evite a vibração causada pela mudança periódica da força de corte causada pela inclinação da peça e corte intermitente ou corte desigual.
② Ao processar peças de trabalho finas e longas que são fáceis de deformar e dobrar para gerar vibração, use topos elásticos e suportes auxiliares durante o resfriamento com refrigerante para reduzir a expansão térmica e a deformação da peça de trabalho.
③Ao prender a peça de trabalho, não deixe a peça de trabalho sobressair muito. Para peças de trabalho com rigidez insuficiente, use suportes auxiliares razoáveis, como estrutura central, contrapeso e topo para aumentar a rigidez da peça de trabalho.
④ Ao usar a ponta, a ponta e o orifício cônico da ponta devem ser bem combinados para evitar dobrar a peça de trabalho devido a força de elevação excessiva ou força de elevação insuficiente para suportar a peça de trabalho e preste atenção para que a saliência da luva do cabeçote móvel não seja demasiado longo.
⑤ A folga do rolamento do fuso da máquina-ferramenta afeta diretamente a precisão de rotação e a rigidez do fuso. Se for constatado que a folga é muito grande e a rigidez é insuficiente devido ao desgaste do rolamento durante o uso, a folga do rolamento deve ser ajustada e a pré-carga deve ser aplicada para aumentar a rigidez do sistema da peça de trabalho para eliminar a vibração.
⑥Verifique regularmente a condição de contato do trilho guia em cauda de andorinha entre o carro intermediário e o carro grande, e entre o porta-ferramentas pequeno e o carro intermediário, e ajuste as inserções inclinadas para manter uma folga apropriada para evitar rastejar quando o porta-ferramentas se mover, causando vibração do sistema porta-ferramentas.
⑦ Toda vez que o porta-ferramenta quadrado for girado para colocar a ferramenta na posição desejada, o porta-ferramenta quadrado deve ser pressionado e fixado para evitar vibração causada pelo afrouxamento do porta-ferramenta quadrado e reduzindo a rigidez do sistema porta-ferramenta.
