Una de las fallas comunes al girar es la vibración. Cuando el torno vibra, el proceso de corte normal del sistema de proceso se altera y destruye, lo que no sólo deteriora gravemente la calidad de la superficie mecanizada, sino que también acorta la vida útil de la máquina y las herramientas. Por tanto, es necesario que tomemos algunas medidas para reducir o eliminar la vibración de las máquinas herramienta.
1. Principales características de la vibración de baja frecuencia.
Después de eliminar la vibración de los componentes giratorios y el sistema de transmisión de la máquina herramienta, el tipo principal de vibración de giro es la vibración autoexcitada que no cambia con la velocidad de giro. Este artículo presenta las causas y medidas de eliminación de la vibración de baja frecuencia causada por la deformación del sistema de pieza de trabajo y el sistema portaherramientas durante el proceso de mecanizado.
Las principales características de la vibración de baja frecuencia son:
①La frecuencia de vibración es baja (50~300Hz) y el ruido emitido durante la vibración es bajo;
②Las marcas dejadas en la superficie de corte de la pieza de trabajo son profundas y anchas;
③La vibración es relativamente severa, lo que a menudo hace que los componentes de la máquina herramienta (como el contrapunto, el soporte de la herramienta, etc.) se aflojen y rompan las hojas de carburo.
imagen
2. Causas de las vibraciones de baja frecuencia.
Cuando hay vibraciones de baja frecuencia durante el torneado, normalmente tanto el sistema de la pieza de trabajo como el sistema del portaherramientas vibran (pero en la mayoría de los casos, la vibración del sistema de la pieza de trabajo es mayor y juega un papel dominante). A veces están separados y otras veces se acercan, dando como resultado direcciones iguales e iguales. Fuerzas opuestas de acción y reacción. Durante el proceso de vibración, cuando la pieza de trabajo y la herramienta se alejan entre sí, la fuerza de corte F se separa en la misma dirección que el desplazamiento de la pieza de trabajo y el trabajo realizado es positivo. Cuando la pieza de trabajo se acerca a la herramienta, el trabajo realizado por la fuerza de corte F es negativo.
Durante el giro:
① Fricción entre las virutas y la cara de inclinación de la herramienta;
②El grado de endurecimiento del metal que encuentra la herramienta al cortar y salir de la pieza de trabajo es diferente;
③El ángulo geométrico real de la herramienta cambia periódicamente durante el proceso de vibración;
④ Al vibrar, la trayectoria de movimiento relativo de la herramienta a la pieza de trabajo es elíptica, lo que provoca cambios periódicos en la sección transversal de corte;
⑤Las huellas dejadas por la vibración de la pieza de trabajo durante la revolución anterior provocaron cambios periódicos en la sección transversal de corte.
Estas cinco situaciones pueden provocar cambios periódicos en la fuerza de corte y hacer que F se aleje > F se acerque. De esta forma, en cada ciclo de vibración, el trabajo positivo realizado por la fuerza de corte sobre la pieza (o herramienta) es siempre mayor que el trabajo negativo que realiza sobre la pieza (o herramienta), de modo que la pieza (o herramienta) obtiene Complementa la energía y genera energía. Vibración autoexcitada.
3. Medidas para eliminar las vibraciones de baja frecuencia.
01
En el caso de la vibración de baja frecuencia, se debe principalmente al cambio en la fuerza de corte causado por la vibración en la dirección Y que la distancia de fase F > aproximación F causa vibración.
Se toman principalmente las siguientes cuatro medidas.
①Cuanto mayor sea el ángulo de deflexión principal (ángulo μr) de la herramienta, menor será la fuerza Fy y menos probable será que produzca vibración. Por lo tanto, el ángulo de deflexión principal de la herramienta debe aumentarse adecuadamente para eliminar o reducir la vibración.
② Aumentar adecuadamente el ángulo de ataque de la herramienta puede reducir la fuerza Fy y, por lo tanto, debilitar la vibración.
③ Si el ángulo libre de la herramienta es demasiado grande o la hoja está demasiado afilada, la herramienta fácilmente morderá la pieza de trabajo y provocará vibración. Cuando la herramienta está pasivada correctamente, su superficie lateral evita que la herramienta "mordisquee" la pieza de trabajo, lo que puede reducir o eliminar la vibración.
④ Si la posición de la punta de la herramienta es demasiado baja (más baja que el centro de la pieza de trabajo) durante el torneado o la posición de la punta de la herramienta es demasiado alta al taladrar en un torno, el ángulo de ataque real de la punta de la herramienta se reducirá y el ángulo trasero aumentarse, provocando fácilmente vibraciones.
⑤ Si el sistema de portaherramientas tiene una rigidez negativa, es fácil "mordisquear" la pieza de trabajo y provocar vibraciones. Por lo tanto, se debe evitar en la medida de lo posible la vibración provocada por la rigidez negativa del sistema portaherramientas durante el torneado.
02
Cuando se producen virutas anchas y delgadas durante el torneado, la vibración en la dirección Y provoca cambios en la fuerza de corte. Cuando la sección de corte es ancha y delgada, la vibración en la dirección Y provocará cambios drásticos en el área de la sección transversal de corte y la fuerza de corte. Por lo tanto, en este caso se generan fácilmente vibraciones. Por ejemplo: al girar con una herramienta longitudinal, cuanto mayor sea la profundidad de corte, mayor será el avance y cuanto menor sea el ángulo de desviación principal, más ancha y delgada será la sección de corte y más fácil será producir vibración. Por lo tanto, al seleccionar la velocidad de giro, debe evitar el área de velocidad media donde la fuerza de corte disminuye con la velocidad (al cortar acero al carbono, el rango de velocidad es de 30~50 m/min), mientras reduce la fuerza de giro hacia atrás, aumentando adecuadamente la La cantidad de avance y la reducción de la profundidad de corte también ayudan a amortiguar las vibraciones.
03
La rigidez insuficiente del sistema de piezas de trabajo y del sistema de portaherramientas es la principal causa de las vibraciones de baja frecuencia. Se pueden tomar las siguientes medidas para eliminar o reducir la vibración:
① Al sujetar la pieza de trabajo con tres o cuatro garras, intente minimizar el error de coaxialidad entre el centro de rotación de la pieza de trabajo y el centro de rotación del husillo para evitar la vibración causada por cambios periódicos en la fuerza de corte causados por cortes intermitentes o cortes desiguales causados por la inclinación de la pieza de trabajo. . .
② Al procesar piezas de trabajo delgadas, largas y propensas a deformarse, doblarse y vibrar, use puntas elásticas y soportes auxiliares mientras agrega refrigerante para reducir la expansión térmica y la deformación de la pieza de trabajo.
③Al sujetar la pieza de trabajo, no extienda demasiado la pieza de trabajo. Para piezas de trabajo con rigidez insuficiente, utilice soportes auxiliares razonables, como marcos centrales, soportes para herramientas y tapas para aumentar la rigidez de las piezas de trabajo.
④ Al usar la punta, la punta y el orificio cónico de la punta deben coincidir bien para evitar que la pieza de trabajo se doble debido a demasiada fuerza de empuje o que la pieza de trabajo oscile debido a que la fuerza de empuje es demasiado pequeña para brindar soporte. Además, tenga cuidado de que el saliente del manguito del contrapunto no pueda ser demasiado largo.
⑤ La holgura del cojinete del husillo de la máquina herramienta afecta directamente la precisión de rotación y la rigidez del husillo. Si durante el uso se descubre que la holgura es demasiado grande y la rigidez es insuficiente debido al desgaste del rodamiento, se debe ajustar la holgura del rodamiento y se debe aplicar una fuerza de precarga para aumentar la rigidez del sistema de la pieza de trabajo y eliminar la vibración.
⑥ Verifique periódicamente el contacto entre los rieles guía de cola de milano entre el carro central y el carro grande, y el soporte de herramientas pequeño y el carro medio, y ajuste las tiras oblicuas para mantener espacios apropiados para evitar que se arrastre cuando el soporte de herramientas se mueve, causando vibración de el sistema de apoyo de herramientas.
⑦Cada vez que se gira el portaherramientas cuadrado para mover la herramienta a la posición deseada, se debe presionar y fijar el portaherramientas cuadrado para evitar que se afloje y reduzca la rigidez del sistema de portaherramientas y provoque vibraciones.
