機(jī)床振動(dòng)的主要原因及其造成的影響

引言：數(shù)控機(jī)床加工過(guò)程中的振動(dòng)問(wèn)題會(huì)讓加工完畢后的工件表面出現(xiàn)粗糙的紋路，這也導(dǎo)致返工率和廢品率很高。機(jī)床振動(dòng)的原因一般是機(jī)床、工件、刀具(任意一種或多種)的剛性不足。下面介紹引起機(jī)床振動(dòng)的主要原因及其造成的影響。

　　引起機(jī)床振動(dòng)與加工材料、機(jī)械設(shè)計(jì)和切削條件有很大關(guān)系。在機(jī)床切削過(guò)程涉及到工件的材料、硬度、進(jìn)給量等。而機(jī)床結(jié)構(gòu)則涉及到每臺(tái)機(jī)床的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)，如主軸軸承、刀塔設(shè)計(jì)、刀具裝夾等。

　　數(shù)控機(jī)床加工時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)是設(shè)備和動(dòng)力部件的來(lái)回運(yùn)動(dòng)或振蕩，例如驅(qū)動(dòng)電機(jī)、從動(dòng)裝置(泵、壓縮機(jī)等)以及軸承、軸、齒輪、皮帶以及構(gòu)成機(jī)械系統(tǒng)的其他元素。由于數(shù)控機(jī)床在加工時(shí)會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)的因素會(huì)導(dǎo)致機(jī)床加工零件的光潔度以及零件尺寸的精度受到影響。

　　機(jī)床振動(dòng)的主要原因

　　機(jī)床振動(dòng)的主要原因

　　機(jī)床加工時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)原因有許多，也因?yàn)闄C(jī)床振動(dòng)產(chǎn)生的影響導(dǎo)致加工零件的報(bào)廢、加工刀具使用壽命縮短、生產(chǎn)周期加長(zhǎng)等。此外，振動(dòng)狀況嚴(yán)重的話(huà)還會(huì)導(dǎo)致機(jī)床設(shè)備報(bào)廢。下文將主要介紹引起機(jī)床振動(dòng)的主要原因有哪些。

　　不平衡：當(dāng)不平衡的重物圍繞機(jī)床軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，旋轉(zhuǎn)部件中的“重心點(diǎn)”會(huì)引起振動(dòng)，從而產(chǎn)生離心力。不平衡可能是由制造缺陷(加工錯(cuò)誤、鑄造缺陷)或維護(hù)問(wèn)題(變形的風(fēng)扇葉片、缺少平衡重)引起的。隨著機(jī)床速度的增加，不平衡的影響變得更大。不平衡會(huì)嚴(yán)重降低軸承壽命并導(dǎo)致機(jī)床設(shè)備過(guò)度振動(dòng)。

　　機(jī)床主軸不對(duì)中：當(dāng)機(jī)床主軸偏離直線(xiàn)時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致振動(dòng)。例如，當(dāng)電機(jī)和泵的軸不平行時(shí)，就會(huì)發(fā)生角度不對(duì)中。當(dāng)軸平行但未完全對(duì)齊時(shí)，這種情況稱(chēng)為平行未對(duì)齊。由于熱膨脹、組件移位或維護(hù)后重新組裝不當(dāng)，可能會(huì)在組裝過(guò)程中導(dǎo)致錯(cuò)位或隨著時(shí)間的推移而發(fā)生錯(cuò)位。產(chǎn)生的振動(dòng)可能是徑向的或軸向的(與機(jī)床的主軸線(xiàn)一致)或兩者兼而有之。

　　當(dāng)機(jī)床設(shè)備的滾珠或滾柱軸承、傳動(dòng)帶或齒輪等部件磨損時(shí)，它們可能會(huì)引起振動(dòng)。例如，當(dāng)滾柱軸承座圈出現(xiàn)凹坑時(shí)，軸承滾柱每次經(jīng)過(guò)受損區(qū)域時(shí)都會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)。嚴(yán)重缺損或磨損的齒輪齒，或損壞的傳動(dòng)皮帶，也會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)。

　　機(jī)床振動(dòng)會(huì)有哪些影響

　　機(jī)床由各種零件組成，當(dāng)產(chǎn)生振動(dòng)時(shí)，它們也開(kāi)始以相同的頻率振動(dòng)。如果該頻率接近該零件的固有振動(dòng)頻率，則振動(dòng)幅度將非常過(guò)大，零件可能會(huì)斷裂。在機(jī)床中，應(yīng)嘗試消除或減少振動(dòng)源。為此，必須首先研究振動(dòng)對(duì)機(jī)床的影響。可以考慮振動(dòng)對(duì)機(jī)床、工件、刀具壽命和切削條件的影響。

　　振動(dòng)對(duì)工件的影響：由于存在振動(dòng)，獲得的表面光潔度將非常差，因此這對(duì)于磨削和鏜孔等精加工操作非常重要。在此類(lèi)機(jī)床設(shè)備中，必須完全消除振動(dòng)。由于振動(dòng)，工作的尺寸精度也會(huì)受到影響。

　　機(jī)床振動(dòng)的主要原因

　　機(jī)床振動(dòng)對(duì)刀具壽命的影響：由于刀具壽命僅是切削變量的函數(shù)，因此機(jī)床中存在的振動(dòng)極大地影響了刀具壽命。結(jié)果表明，如果存在振動(dòng)，刀具壽命將減少約70-80%的正常值。

　　機(jī)床振動(dòng)對(duì)切削條件的影響：由于機(jī)床中存在振動(dòng)，切削工具去除的切屑厚度不會(huì)保持恒定，因此切削力也會(huì)發(fā)生變化。同樣由于振動(dòng)，工具在工作的運(yùn)動(dòng)方向上發(fā)生振動(dòng)位移，從而導(dǎo)致工具顫動(dòng)。穿透率也會(huì)變化，因此穿透力不會(huì)保持恒定。此外，由于刀具的振動(dòng)，切削速度不會(huì)保持恒定，而是在正確值附近變化。

　　文章主要介紹了引起機(jī)床振動(dòng)的主要原因，瀏覽全文能了解到機(jī)床加工時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)原因有許多，例如機(jī)床主軸不對(duì)中以及機(jī)床部件出現(xiàn)磨損等。機(jī)床振動(dòng)產(chǎn)生的影響導(dǎo)致加工零件的報(bào)廢、加工刀具使用壽命縮短、生產(chǎn)周期加長(zhǎng)等。