机械制造是制造业的基础,而在机械加工中,孔加工占有很大的比例,其中深孔加工占了孔加工大约百分之三十;深孔加工在封闭条件下进行的高难加工工序,因此需要机床拥有一定的刚性保证在加工过程中不产生震刀现象。
深孔钻削中金属切削产生的振动可分为两种:受迫振动和自激振动。
二者之间的主要区别在于受迫振动是外界周期性干扰力作用下产生的,振动本身不能引起干扰力的变化,即使振动停止,干扰力仍然存在;而自激振动是一种不衰减的振动,维持振动的交变力是由振动系统本身在振动过程中激发产生的,故振动一停止,这种作用力的周期性交变和能量补充过程也都立即跟着消失。
深孔钻削加工中振动产生的原因:
一、摩擦力不均匀引起的振动。
由刀具、导向块和工件之间摩擦力变化引起的振动。钻头对材料进行钻削时,由于刀刃各处产生的压力各不相同而导致几个刀片受到的摩擦力不同,导向块和材料表面的摩擦力也不对称,这些不对称的力会作用在钻头上,使钻具受到一个脉动变化的力,这个力会和切削力一起作用而产生振动。
二、钻杆弹性形变引起的振动。
深孔钻杆比较细长(长径比大于10:1),易受到材料的阻力和摩擦力作用而发生扭转弹性形变,钻削时受力达到极限强度值;在材料被切开的一瞬间,切削力会随着切削速度的增加而减少,钻杆弹性力释放逐渐减小的到速度为零。在力的反复交替变化下,钻具发生振动。
三、材切削振纹引起的振动。
深孔钻头中各齿切削宽度之间有一定的重合量,切削刃会有一部分重复切削前一次或前一个切削刃切削过的表面;如果由于某种原因在已加工表面上残留有振纹,则当刀具再一次切削这些表面时,切削厚度就会发生变化切削厚度的变化引起切削力波动,激起刀具与工件的相对振动,使系统产生振动位移,并会再次残留下振纹。
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