机床振动对线切割精度有影响吗/为什么
Time:2024-01-01 13:02:11
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机床振动对线切割精度有影响吗
Sg在普通切削中， 切削是靠刀具与工件的相对运动来完成的。切屑和已加工表面的形成过程， 本质上是工件材料受到刀具的挤压， 产生弹性变形和塑性变形， 使切屑与母体分离的过程（在这种刀具始终不离开切削的普通切削中， 刀具的作用包括两个方面： 一个是普通切削刀刃的作用；一个是形成刀刃的刀面的作用。由于刀刃与被切物接触处局部压力很大， 从而使被切物分离。刀面则在切削的同时撑挤被切物， 促进这种分离。)普通切削中， 伴随着切屑的形成， 由于切屑与刀具之间的挤压和摩擦作用， 将不可避免地产生较大的切削力， 较高的切削温度， 使刀具磨损和产生切削振动等有害现象。
基于这种思想， 在和有害的自激振动现象作斗争中产生了一种新的切削方法---振动切削。振动切削即是通过在切削刀具上施加某种有规律的、可控的振动， 使切削速度、背吃刀量发生周期性的改变， 从而得到特殊的切削效果的方法 。振动切削改变了工具和被加工材料之间的空间与时间存在条件， 从而改变了加工（ 切削） 机理， 达到减小切削力、切削热， 提高加工质量和效率的目的。振动切削按所加频率不同可分为高频振动和低频振动， 低频振动仅仅从量上改变切屑的形成条件， 主要用来解决断屑问题以及与此相关的一系列问题。而超声振动（ 高频振动） 切削已经使切屑形成机理产生重大变化， 可以提高被加工材料的可加工性， 提高刀具寿命和工件加工质量。超声加工的工艺效果来自刀具和工件之间的分离运动， 即它是一种脉冲式的断续切削过程。所以， 作为精密加工和难加工材料加工中的一种新技术， 它的切削效果已经得到世界各国的一致公认， 认为它是传统加工技术的一个飞跃。
金属切削加工中产生的振动是一种十分有害的现象。若加工中产生了振动，刀具与工件间将产生相对位移，会使加工表面产生振痕，严重影响零件的表面质量和性能;工艺系统将持续承受动态交变载荷的作用，刀具极易磨损(甚至崩刃)，机床连接特性受到破坏，严重时甚至使切削加工无法继续进行;振动中产生的噪音还将危害操作者的身体健康。为减小振动，有时不得不降低切削用量，使机床加工的生产效率降低。
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任务占坑
从技术上讲，颤振是由非稳态切削导致的自激振动。我们知道，任何切削过程都要求系统具有一定动态刚性，这个系统由工件、刀具和机床组成。当上述系统的弹性超过所需要的刚性时，切削过程就会失稳，切削过程振动水平增加，最终导致颤振。
失稳的不利影响：更差的表面质量，刀具磨损加剧以及机床某些部件寿命降低。从经济角度看，颤振导致能耗和物耗增加。而减少这些耗费往往又牺牲了生产时间、切削能力和生产率。
在生产实践中，一般来说机床的振动是不希望产生的。这是因为振动所产生的噪声能刺激操作工人引起疲劳，降低工作效率.并且它又能使机床零件过早出现疲劳破坏，从而使零件的安全程度、可靠性和强度下降，机床的振动还会导致被加工工件的精度降低，刀具寿命和生产率下降。在机床上面发生的自激振动类型较多，例如回转主轴(或与工件联系、或与刀具联系)系统的扭转或者弯曲自激振动;机床床身、立柱、横梁等支撑件的弯曲或扭摆自激振动;切屑形成的周期性引起的颤振和整台机床的摇晃。此外还有机床工作台等移动部件在低速运行时所发生的张弛摩擦自激振动(通称爬行)等等。通常把金属切削过程中表现在刀具与工件间强烈的相对振动的这种自激振动称为“颤振”。切削过程中形成不连续切削的周期与工件、刀架或者机床的传动机构中的任一部分振动的固有周期相同，是产生颤振的主要原因之一。
切削颤振由切削过程中所产生的动态周期性力激发而引起,并能维持其振动不衰减。机械加工中的颤振是影响机械产品加工质量和机床切削效率的关键技术问题之一。切削颤振叠加在剥离多余金属必须的工作运动如切削、进给及切入运动上,并影响刀具乃至机床的使用寿命。为减小颤振所带来的不良影响,加工中被迫临时改变切削用量,如降低切削深度等。而这却妨碍充分利用机床额定功率,导致加工工时,即制造成本上升,延误工期。颤振问题在投资庞大的现代化数控机床上尤为值得关注,因为这类机床的经济性建立在其时间和功效方面的高度利用上。长期以来,机械制造业中的噪声污染相当突出,大大超过国家环保标准。刺耳的噪声是工件—刀具系统强烈切削颤振的结果,它降低了产品的表面质量,降低了生产效率和刀具、设备寿命,增加了材料和能源消耗。同时会诱发长期在这种环境下工作的人们的心血管等系统疾病,严重危害人们的身心健康。
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