淺談加工整流機(jī)匣組件的減振措施

摘要：我單位在加工整流機(jī)匣組件的內(nèi)涂層槽時(shí)，產(chǎn)生了強(qiáng)烈的振動(dòng)，由于振動(dòng)使夾刀的螺釘松動(dòng)，刀具竄動(dòng)將槽車豁，致使零件報(bào)廢。經(jīng)過分析從中找出了產(chǎn)生振動(dòng)的原因，并從刀具、切削用量、工藝等方面采取了一系列的措施避免了振動(dòng)的產(chǎn)生，最終加工出合格的產(chǎn)品。

關(guān)鍵詞：振動(dòng);減振措施

1 引言

在車削過程中經(jīng)常產(chǎn)生振動(dòng)，發(fā)生振動(dòng)時(shí)，工藝系統(tǒng)的正常切削過程受到干擾和破壞，使零件加工表面產(chǎn)生振紋，降低了零件的加工精度和表面質(zhì)量， 振動(dòng)還會(huì)使刀刃崩碎，特別是對(duì)硬質(zhì)合金等韌性差的刀具，影響刀具的壽命;同時(shí)振動(dòng)還會(huì)導(dǎo)致機(jī)床、夾具的零件連接松動(dòng)，增大間隙，降低剛度和精度，并縮短使用壽命，由于振動(dòng)的存在，加工時(shí)限制了切削用量的進(jìn)一步提高，影響了生產(chǎn)效率，有強(qiáng)烈的振動(dòng)和伴隨而來(lái)的噪聲污染環(huán)境，危害操作者的身心健康和工作情緒。因此振動(dòng)不僅干擾了正常的切削過程，還嚴(yán)重影響了零件質(zhì)量甚至導(dǎo)致零件的報(bào)廢。因此加工時(shí)如何消除振動(dòng)是本文的關(guān)鍵

2 加工整流機(jī)匣組件產(chǎn)生振動(dòng)的原因

我單位在加工整流機(jī)匣組件的七處內(nèi)涂層寬槽時(shí)（如圖），在第一次用數(shù)控機(jī)床加工時(shí)，產(chǎn)生了強(qiáng)烈的振動(dòng)，導(dǎo)致夾刀的螺釘松動(dòng)，加工時(shí)時(shí)刀具竄動(dòng)將零件車廢，經(jīng)過分析研究，導(dǎo)致產(chǎn)品報(bào)廢的罪魁禍?zhǔn)拙褪羌庸r(shí)產(chǎn)生較大的振動(dòng)，經(jīng)總結(jié)產(chǎn)生振動(dòng)的原因主要有以下幾方面：

1 零件較大較長(zhǎng)較薄，裝夾時(shí)只能在較薄的端面用壓板壓緊，剛性較差，加工時(shí)受切削力的影響產(chǎn)生振動(dòng)。

2 鏜刀桿細(xì)長(zhǎng)（由于機(jī)床的刀座和刀具資源的限制刀桿直徑只能用￠40的規(guī)格代替），剛性較差，同時(shí)零件較長(zhǎng)，所以刀桿懸出很長(zhǎng)，在這樣的情況下必然產(chǎn)生極大的振動(dòng)。

3 加工內(nèi)溝槽用的數(shù)控內(nèi)溝槽刀，其刀片牌號(hào)為山特N123G2-0400-0003-GM-1125，刀片寬為4mm，在切削時(shí)由于刀刃較寬，產(chǎn)生加工抗力較大，加劇了振動(dòng)的產(chǎn)生。

4 切削速度對(duì)振動(dòng)的影響較大，根據(jù)刀具牌號(hào)，選用切削速度取125m/min，經(jīng)過計(jì)算采用的機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速是200r/min ，切削速度較高，加之以上幾項(xiàng)因素的剛性不足，加工時(shí)產(chǎn)生尖銳的叫聲，將螺釘振松，使刀具竄動(dòng)將零件車廢。

3 減小振動(dòng)的措施

經(jīng)過以上的分析，找出了產(chǎn)生振動(dòng)的原因，故因設(shè)法采取有效的措施防止振動(dòng)的產(chǎn)生，具體如下：

1 增強(qiáng)零件的剛性。

根據(jù)零件的特殊性，不可能改變零件的形狀來(lái)增加零件的剛性，根據(jù)現(xiàn)有夾具，也不能采取其他的裝夾方式，只要在加工的時(shí)候在零件的外圓上纏上醫(yī)用膠管，這樣可以有效的消除振動(dòng)的產(chǎn)生。在加工的時(shí)候產(chǎn)生的這種振動(dòng)是一種強(qiáng)迫振動(dòng)，強(qiáng)迫振動(dòng)是由于工藝系統(tǒng)外界周期性干擾力的作用而引起的振動(dòng)。也就是說(shuō)零件在受到刀具的切削振動(dòng)、主軸的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力下的不平衡等因素產(chǎn)生了共振，此時(shí)用醫(yī)用膠管纏上零件可以消減它們共振，并可以隔離振動(dòng)傳遞給其它剛性不足構(gòu)件，如夾具、機(jī)床等。

2 提高刀具剛性并改變刀具的裝夾方式

由原來(lái)的一把數(shù)控溝槽刀加工所有涂層槽改為一長(zhǎng)一短的兩把數(shù)控溝槽刀分段加工，（在資源和現(xiàn)用機(jī)床允許的情況下盡量采用直徑較大的刀桿，并盡量采用減振刀桿），較短的刀具加工靠近孔口較近的三處涂層槽，用較長(zhǎng)的加工其余的涂層槽，并將刀桿也用醫(yī)用膠管纏上，來(lái)削減刀桿和零件之間產(chǎn)生的共振。在裝刀的時(shí)候采用山特RAG123G11-40B右手刀，將刀桿反裝在機(jī)床刀座上，機(jī)床主軸以正轉(zhuǎn)進(jìn)行加工。采用反裝刀加工零件是因?yàn)榈稐U很長(zhǎng)，剛性差，極易產(chǎn)生振動(dòng)，這樣可以使切削抗力與工件和刀具重力的方向一致，從而抵減一些不平衡力，可以減少振動(dòng)的發(fā)生，如果加工的槽較深，切屑向下排除，不易堵塞在工件槽中，這也是反裝刀的一個(gè)好處。

3 刀片的選擇

將原來(lái)4mm的刀片改為3mm的刀片（刀片牌號(hào)為山特N123G2-0300-0002-GM-1125），由于較寬的刀片來(lái)加工工藝系統(tǒng)剛性較差的零件，會(huì)成倍增加切削抗力，所以盡量減小刀片的寬度，除了第一刀切削時(shí)是整個(gè)刀寬在加工，其余左右擴(kuò)槽加工均采用2mm的吃刀寬度進(jìn)行加工，可大大較少振動(dòng)的產(chǎn)生。

4 切削速度的選擇

改變?cè)休^高的切削速度采用較低的切削速度進(jìn)行加工，盡可能不采用容易產(chǎn)生積屑瘤的切削速度，避開臨界切削速度。車削時(shí)一般在切削速度v=30～70m/min速度范圍內(nèi)，容易產(chǎn)生振動(dòng)，因此選擇車削速度時(shí)應(yīng)避開易產(chǎn)生積削瘤的切削速度的中速區(qū)，在高速或低速范圍進(jìn)行切削，自振極不易產(chǎn)生而且不易產(chǎn)生積屑瘤。在切斷、車端面或使用寬刃刀具、成形刀具和螺紋刀具時(shí)或加工狀況較差的情況下，宜取切削速度小于臨界切削速度。縱車和切環(huán)形工件端面時(shí)或較好的工況下，切削速度應(yīng)大于臨界切削速度。故加工該零件是不宜采取較高的切削速度的，而選取較低的切削速度來(lái)加工。此次的加工選用了Vc=25m/min的切削速度，內(nèi)徑d取200mmn=1000Vc/πd=1000X25/3.14X200=40r/min經(jīng)過計(jì)算主軸轉(zhuǎn)數(shù)40r/min，使振動(dòng)大大減小。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過查找產(chǎn)生振動(dòng)原因，采取了一系列有效措施，明顯減小車削過程中的強(qiáng)烈振動(dòng)，成功地加工出合格的產(chǎn)品，提高了工件的質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率，延長(zhǎng)了刀具的使用壽命。

作者簡(jiǎn)介：楊雪峰（1975.03-），男，山東泰安人，當(dāng)前職務(wù)：首席技能專家，當(dāng)前職稱：高級(jí)技師，學(xué)歷：本科，研究方向：航空發(fā)動(dòng)機(jī)精密部件加工。