Una de las fallas comunes en las operaciones de torneado es la vibración. Cuando el torno vibra, el proceso de corte normal del sistema de proceso se ve perturbado y destruido, lo que no solo deteriora gravemente la calidad de la superficie mecanizada, sino que también acorta la vida útil de la máquina y las herramientas. Por lo tanto, es necesario que tomemos algunas medidas para reducir o eliminar la vibración de la máquina herramienta.
1. Las 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 principal tipo de vibración de giro es la vibración autoexcitada que no cambia con la velocidad de giro. Introducir las causas y medidas de eliminación de la vibración de baja frecuencia provocada por la deformación del sistema de la pieza y la deformación del sistema portaherramientas durante el proceso de mecanizado.
Las principales características de las vibraciones 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 afloja los componentes de la máquina herramienta (como el contrapunto, el portaherramientas, etc.) y rompe la hoja de carburo cementado.
En segundo lugar, la causa de la vibración de baja frecuencia.
Durante la vibración de baja frecuencia en el torneado, tanto el sistema de la pieza de trabajo como el sistema del portaherramientas suelen vibrar (pero en la mayoría de los casos, la vibración del sistema de la pieza de trabajo es relativamente grande y juega un papel dominante). Fuerzas de acción y reacción opuestas. Durante el proceso de vibración, cuando la pieza de trabajo y la herramienta se alejan, la fuerza de corte F tiene 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:
①Fricción entre la viruta y la cara de desprendimiento de la herramienta;
② El grado de endurecimiento del metal que encuentra la herramienta al cortar y salir de la pieza de trabajo es diferente;
③ Durante el proceso de vibración, el ángulo geométrico real de la herramienta cambia periódicamente;
④ Cuando vibra, la trayectoria de movimiento relativo de la herramienta a la pieza de trabajo es una elipse, lo que provoca cambios periódicos en la sección de corte;
⑤Las marcas dejadas por la vibración de la pieza de trabajo durante la revolución anterior provocaron cambios periódicos en la sección de corte.
These five situations can cause periodic changes in the cutting force, and make the F phase move away from>F. De esta manera, en cada ciclo de vibración, el trabajo positivo realizado por la fuerza de corte sobre la pieza (o herramienta) siempre es mayor que el trabajo negativo que realiza sobre la pieza (o herramienta), de modo que la pieza (o herramienta) ) se complementa con energía. vibración autoexcitada.
3. Medidas para eliminar las vibraciones de baja frecuencia
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En el caso de la vibración de baja frecuencia, se debe principalmente al cambio de fuerza de corte provocado por la vibración en la dirección Y, que hace que la fase F se acerque a > F y genere vibración.
Principalmente tome las siguientes cuatro medidas.
①Cuanto mayor sea el ángulo del borde de corte (ángulo μr), menor será la fuerza Fy y es menos probable que ocurra la vibración. Por lo tanto, aumente adecuadamente el ángulo del filo de corte de la herramienta para eliminar o reducir la vibración.
② Aumentar adecuadamente el ángulo de ataque de la herramienta puede reducir la fuerza Fy, reduciendo así la vibración.
③El ángulo posterior de la herramienta es demasiado grande o la hoja está demasiado afilada, la herramienta es fácil de morder la pieza de trabajo y es fácil generar vibraciones. Cuando la herramienta está correctamente pasivada, su flanco puede evitar que la herramienta "roe" la pieza de trabajo, lo que puede reducir o eliminar la vibración.
④La posición de la punta de la herramienta es demasiado baja durante el torneado (más baja que el centro de la pieza de trabajo) o la posición de la punta de la herramienta es demasiado alta cuando se taladra en un torno, lo que reducirá el ángulo de inclinación real de la punta de la herramienta y aumentará la ángulo trasero, que es propenso a la vibración.
⑤Si el sistema portaherramientas tiene rigidez negativa, es fácil "roer" la pieza de trabajo y generar vibración. Por lo tanto, la vibración causada por la rigidez negativa del sistema portaherramientas al girar debe evitarse tanto como sea posible.
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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, es extremadamente fácil generar vibraciones en este caso. Por ejemplo: en el torneado de herramientas longitudinales, cuanto mayor es la profundidad de corte, mayor es la velocidad de avance y menor el ángulo de deflexión principal, más ancha y delgada es la sección de corte y más fácil es generar vibraciones. Por lo tanto, al seleccionar la velocidad de giro, debe evitar la zona de velocidad media donde la fuerza de corte disminuye con la velocidad (al cortar acero al carbono, el rango de velocidad es 30-50m/min), y al mismo tiempo reducir la fuerza de giro y aumentar adecuadamente la velocidad de avance y la reducción de la profundidad de corte también ayuda a amortiguar la vibración.
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La rigidez insuficiente del sistema de la pieza de trabajo y del sistema portaherramientas es la causa principal de la vibración de baja frecuencia, y 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, y evite la vibración causada por el cambio periódico de la fuerza de corte causada por la inclinación de la pieza de trabajo y el corte intermitente o corte desigual.
② Al procesar piezas de trabajo delgadas y largas que son fáciles de deformar y doblar para generar vibraciones, use partes superiores elásticas y soportes auxiliares mientras enfría con refrigerante para reducir la expansión térmica y la deformación de la pieza de trabajo.
③Al sujetar la pieza de trabajo, no haga que la pieza de trabajo sobresalga demasiado. Para piezas de trabajo con rigidez insuficiente, use soportes auxiliares razonables como el marco central, el contrarresto y la parte superior para aumentar la rigidez de la pieza de trabajo.
④ Al usar la punta, la punta y el orificio cónico de la punta deben coincidir bien para evitar doblar la pieza de trabajo debido a una fuerza de elevación excesiva o demasiado pequeña para sostener la pieza de trabajo, y preste atención a que el voladizo del manguito del contrapunto no esté demasiado largo.
⑤ La holgura del rodamiento del husillo de la máquina herramienta afecta directamente la precisión de rotación y la rigidez del husillo. Si se encuentra que la holgura es demasiado grande y la rigidez es insuficiente debido al desgaste del cojinete durante el uso, se debe ajustar la holgura del cojinete y se debe aplicar la precarga para aumentar la rigidez del sistema de la pieza de trabajo para eliminar la vibración.
⑥Verifique regularmente la condición de contacto del riel guía de cola de milano entre el carro central y el carro grande, y entre el portaherramientas pequeño y el carro central, y ajuste los insertos inclinados para mantener un espacio adecuado para evitar que se arrastre cuando el portaherramientas se mueve, causando vibración del sistema portaherramientas.
⑦ Cada vez que se gira el portaherramientas cuadrado para colocar la herramienta en la posición requerida, el portaherramientas cuadrado debe presionarse y fijarse para evitar vibraciones causadas por el aflojamiento del portaherramientas cuadrado y la reducción de la rigidez del sistema portaherramientas.
