淺談加工整流機匣組件的減振措施

摘要：我單位在加工整流機匣組件的內涂層槽時，產生了強烈的振動，由于振動使夾刀的螺釘松動，刀具竄動將槽車豁，致使零件報廢。經過分析從中找出了產生振動的原因，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的產生，最終加工出合格的產品。

關鍵詞：振動;減振措施

1 引言

在車削過程中經常產生振動，發生振動時，工藝系統的正常切削過程受到干擾和破壞，使零件加工表面產生振紋，降低了零件的加工精度和表面質量， 振動還會使刀刃崩碎，特別是對硬質合金等韌性差的刀具，影響刀具的壽命;同時振動還會導致機床、夾具的零件連接松動，增大間隙，降低剛度和精度，并縮短使用壽命，由于振動的存在，加工時限制了切削用量的進一步提高，影響了生產效率，有強烈的振動和伴隨而來的噪聲污染環境，危害操作者的身心健康和工作情緒。因此振動不僅干擾了正常的切削過程，還嚴重影響了零件質量甚至導致零件的報廢。因此加工時如何消除振動是本文的關鍵

2 加工整流機匣組件產生振動的原因

我單位在加工整流機匣組件的七處內涂層寬槽時（如圖），在第一次用數控機床加工時，產生了強烈的振動，導致夾刀的螺釘松動，加工時時刀具竄動將零件車廢，經過分析研究，導致產品報廢的罪魁禍首就是加工時產生較大的振動，經總結產生振動的原因主要有以下幾方面：

1 零件較大較長較薄，裝夾時只能在較薄的端面用壓板壓緊，剛性較差，加工時受切削力的影響產生振動。

2 鏜刀桿細長（由于機床的刀座和刀具資源的限制刀桿直徑只能用￠40的規格代替），剛性較差，同時零件較長，所以刀桿懸出很長，在這樣的情況下必然產生極大的振動。

3 加工內溝槽用的數控內溝槽刀，其刀片牌號為山特N123G2-0400-0003-GM-1125，刀片寬為4mm，在切削時由于刀刃較寬，產生加工抗力較大，加劇了振動的產生。

4 切削速度對振動的影響較大，根據刀具牌號，選用切削速度取125m/min，經過計算采用的機床主軸轉速是200r/min ，切削速度較高，加之以上幾項因素的剛性不足，加工時產生尖銳的叫聲，將螺釘振松，使刀具竄動將零件車廢。

3 減小振動的措施

經過以上的分析，找出了產生振動的原因，故因設法采取有效的措施防止振動的產生，具體如下：

1 增強零件的剛性。

根據零件的特殊性，不可能改變零件的形狀來增加零件的剛性，根據現有夾具，也不能采取其他的裝夾方式，只要在加工的時候在零件的外圓上纏上醫用膠管，這樣可以有效的消除振動的產生。在加工的時候產生的這種振動是一種強迫振動，強迫振動是由于工藝系統外界周期性干擾力的作用而引起的振動。也就是說零件在受到刀具的切削振動、主軸的旋轉產生的離心力下的不平衡等因素產生了共振，此時用醫用膠管纏上零件可以消減它們共振，并可以隔離振動傳遞給其它剛性不足構件，如夾具、機床等。

2 提高刀具剛性并改變刀具的裝夾方式

由原來的一把數控溝槽刀加工所有涂層槽改為一長一短的兩把數控溝槽刀分段加工，（在資源和現用機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，用較長的加工其余的涂層槽，并將刀桿也用醫用膠管纏上，來削減刀桿和零件之間產生的共振。在裝刀的時候采用山特RAG123G11-40B右手刀，將刀桿反裝在機床刀座上，機床主軸以正轉進行加工。采用反裝刀加工零件是因為刀桿很長，剛性差，極易產生振動，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，可以減少振動的發生，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好處。

3 刀片的選擇

將原來4mm的刀片改為3mm的刀片（刀片牌號為山特N123G2-0300-0002-GM-1125），由于較寬的刀片來加工工藝系統剛性較差的零件，會成倍增加切削抗力，所以盡量減小刀片的寬度，除了第一刀切削時是整個刀寬在加工，其余左右擴槽加工均采用2mm的吃刀寬度進行加工，可大大較少振動的產生。

4 切削速度的選擇

改變原有較高的切削速度采用較低的切削速度進行加工，盡可能不采用容易產生積屑瘤的切削速度，避開臨界切削速度。車削時一般在切削速度v=30～70m/min速度范圍內，容易產生振動，因此選擇車削速度時應避開易產生積削瘤的切削速度的中速區，在高速或低速范圍進行切削，自振極不易產生而且不易產生積屑瘤。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。縱車和切環形工件端面時或較好的工況下，切削速度應大于臨界切削速度。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加工。此次的加工選用了Vc=25m/min的切削速度，內徑d取200mmn=1000Vc/πd=1000X25/3.14X200=40r/min經過計算主軸轉數40r/min，使振動大大減小。

4 結束語

通過查找產生振動原因，采取了一系列有效措施，明顯減小車削過程中的強烈振動，成功地加工出合格的產品，提高了工件的質量和勞動生產率，延長了刀具的使用壽命。

作者簡介：楊雪峰（1975.03-），男，山東泰安人，當前職務：首席技能專家，當前職稱：高級技師，學歷：本科，研究方向：航空發動機精密部件加工。