零件加工減振淺議

（沈陽黎明航空發動機（集團）有限責任公司，遼寧 沈陽 110043）

零件加工減振淺議

劉 鳴 紀 鑫 閆 龍 張 華 于思俊

（沈陽黎明航空發動機（集團）有限責任公司，遼寧 沈陽 110043）

本文簡要分析了零件加工過程中振動產生的基本原因，并通過實際生產過程中問題的處理，積累了一系列經驗，并掌握了一些簡單的振動控制方法，使零件加工過程中的振動現象減輕或消失，保證零件的順利加工，為今后零件的研制建立了一些必要的技術支撐。

振動；加工；減振

零件加工振動產生的原因：零件加工時加工系統的整體或局部強度不夠。在加工過程中由于刀片切削過程中對零件有力的作用，在切削力的作用下零件發生輕微扭曲變形，當變形達到一定限度后零件將產生顫動，加工過程就產生振動，產生振紋等加工缺陷，嚴重者甚至刀片崩刃，危及零件安全。因此，本文就零件加工過程中減振以及減振對零件的加工質量進行簡要論述和分析，希望對大家有所幫助。

零件加工振動產生的原因就是加工部位或零件加工系統的整體強度不足使零件輕微振動而產生的加工缺陷。

零件振動的產生主要有以下幾種原因：零件剛性不夠；加工系統剛性不足；加工參數不合理。

1 零件剛性不夠

零件剛性不夠主要表現在加工部位形成懸梁結構，或可虛擬成懸梁結構，懸伸過長，撓變形系數增加零件在同等加工參數同等切削力的作用下零件變形較大這種缺陷是零件天生缺陷，無法改變，除非更改設計，但是很多設計又由于結構限制無法更改。因零件在加工過程中的切削力不可能完全穩定，故隨著切削力的變化零件的變形也隨著變化，零件的形變同樣對零件加工時的切削力有影響，力小-變形小-切削深度增加-切削力增加-形變增加-切削力減小-切削深度增加-依次循環，振動產生，振紋隨之產生。當頻率和零件或加工系統的固有振動頻率相近或相當時，零件產生的形變將達到最大值。類似零件在加工過程中如無其他因素介入，在加工過程中固然要產生振動，如圖1所示。在加工過程中增加輔助支撐，零件的加工振動現象將減輕或者消失，如圖2所示。

2 系統剛性不足

系統剛性不足是指零件加工時與零件形成一個整體的系統，如夾具-零件-刃具-機床所組成的整個加工系統整體強度不足或除零件之外的其他系統組成不分的強度不足。常見的有刃具強度不足，機床剛性不足，夾具剛性不足。

2.1 刃具剛性不足

主要因素還是機床懸長與刀體截面之間形成的懸伸系數比值，不足主要有刃具懸伸過長，受切削力的影響變形增加，在這種情況下欠切現象必然產生，但當達到一定程度后刃具可能產生振動進而產生振紋甚至當切削力過大時折斷。圖3中同類左側強度較好，右側強度就相對弱些，易產生振動。

2.2 機床剛性

取決于機床的本身，各種不同結構的機床剛性不同，一般機床也有利于粗精加工之分，在加工之初，根據零件的實際狀況選擇最合適的設備最為重要，有利于精度保證也有利于效率的提升，同時也有利于設備的保養。如果選擇不合適很有可能造成小馬拉大車，力不從心，造成機床系統振動，影響零件加工質量也影響機床主軸等重要零部件的使用壽命，并大大降低機床精度等級。例如專門的鉆鏜銑床，就不能應用在零件的一般去余量的粗銑加工工作，這是一個最淺顯的案例。

2.3 夾具剛性

夾具剛性主要由零件加工部位所形成的夾具結構決定。與零件剛性類似，夾具主體結構的材料厚度，結構形式將起到是夾具剛性的決定性因素。例如：在結構相似的情況下，一夾具定位面的高度比另一個高，則具有較高定位面的夾具具有相對較低的夾具剛性。定為面為整體高環形定位結構的要比柱狀定位環結構的剛性要大。

圖1

圖2

圖3

結語

在實際應用中一般同時調整幾個影響系統剛性的因素，比如，車加工過程中使用32×32刀方刀桿替代25×25刀方刀桿，使用減振刀桿替代一般刀桿，在夾具上使用輔助支撐塊，提高夾具零件形成的加工系統的整體剛性，進而減少零件加工過程中產生的讓刀振動等狀況。

我們在精加工過程中要竭力避免振動的產生，以期待零件的加工能夠順序的進行，并保證零件的表面質量。

[1]許英,崔元萍,羅正華．盤類薄壁零件車削加工減震工裝設計及應用[J]．工具技術ISTIC, 2014,48（04）．

[2]趙運航, 潘寶山, 羅敏．環形薄壁件加工中的脹緊減振夾具設計[J]．中國新技術新產品, 2011,（09）：135-135．

TU603

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