機械加工中車床震動導致震刀問題

摘要：在機械加工的過程中難免會出現車床震動所產生的震刀問題，嚴重影響到工藝系統的穩定性與準確性，使機械配件的性能與質量受到影響。因此明確車床震動的基本原因，能夠幫助技術人員更好地探究出相應的應對機制，降低震刀問題的發生幾率，提高機械加工制造的穩定性與精確性。推動機械加工企業的健康發展。對此本文結合車床震動的基本原因，探究車床震動問題的預防策略，為企業更好地獲得經濟收益與社會效益，奠定基礎。

關鍵詞：機械加工;車床震動;震刀問題

引言

在機械加工環節，車床震動所導致的震刀問題往往致使企業所加工的零部件出現質量問題，極大提高了“加工周期”，“材料耗費”及“耗損程度”，進而導致企業難以在經濟生產的過程中，獲得預期的社會效益和經濟收益。而要想解決震刀問題，就需要明確車床震動的原因，從問題成因入手，降低車床震動的發生幾率，幫助機械加工企業更好地開展“成本控制”與“質量控制”工作，推動機械加工企業的健康發展。然而在現代信息技術快速發展的背景下，機械加工負責人應將數據挖掘、數據分析、數據存儲技術充分應用到機床震動問題的處置中，提高對機床震動原因的分析效率，增強機床震動問題解決的質量。

一、誘發車床震動的基本原因

誘發車床震動的基本原因主要有機床、刀具及工件等方面的原因。首先是機床原因。（1）技術人員應查看機床的“尖頂”、“主軸箱”的性能，明確主軸箱內是否擁有“滾動軸承組合”。（2）查看尾架狀況，查找頂夾是否存在“上下偏動”、“左右偏動”的情況。（3）查看機床所有的拖板是否得到有效的固定。在這個過程中，技術人員應加強對“中托板”的檢測。（4）明確“三爪卡盤”是否存在“螺旋槽損壞”的問題。其次是刀具原因，在刀具檢查的過程中，技術人員需要明確刀具是否存在“夾緊問題”、“質量問題”及“墊片問題”。隨后檢查刀具的鋒利程度，衡量刀具能否滿足機械加工中的切削參數要求。隨后，根據車削的情況，明確相應的問題，篩選出能夠滿足機械加工的刀具。除此之外，刀具“進給量”的大小也容易誘發車床顫動問題。所以在車床檢查的過程中，還需要結合具體的加工要求，加大刀具的“進給量”。而在加工“粗超度”或“精細度”較高的機械零部件時，技術人員還需要考慮材料的余量，以此避免反復修磨所造成的“車床震動”及“震刀”問題。最后是工件原因。在機械加工的過程中，由于“細長軸車削”時的“原料太長”，容易導致主軸發生擺動，進而誘發工件出現變形的問題。而如果細長軸的“軸類零件”與“長度”的比值大于標準比例，又容易出現震刀與打刀的問題，致使“薄壁零件”出現明顯的變形。這些都是車床震動誘發震刀問題的關鍵原因。而在箱形部品的層面上，由于箱形部品的車削難度大，表面可變性較強，容易導致車床出現明顯的震動問題?？傮w來講車床震動的原因主要有刀具、機床及工件等層面上的原因，通過制定科學合理的檢測標準，能夠幫助技術人員在第一時間內，明確車床震動的基本原因，并從問題原因的角度出發，制定出相應的解決策略。但這種解決策略主要以“事后修復”為主，難以在機械加工前期，避免和預防相關問題的發生和出現。所以機械加工企業有必要從問題預防的角度出發，制定相應的預防策略。

二、預防車床震動問題的策略

首先，為預防機械加工中所存在的車床震動問題，需要企業減少“容易產生震動問題”的工件數量和重量，從降低工件與工件之間的慣性出發，提高車床的穩定性。而對震動嚴重的部分，或者是容易產生劇烈震動的部分，技術人員則需要通過固定、夾持等措施，提高機床或工件的穩定性。如果企業條件允許，可選擇中心架、保持器等專業夾具。其次，技術人員需要增強加工系統的剛性，采用擁有較高“彈性系數”的刀柄，亦或者將“抗震力”加入到減震器中，以此吸收車床加工時所產生的能量。再次，從“工件”、“刀片”旋轉的角度出發，選擇“逆向車削技術”，對相應的工件進行加工與制造。與此同時，還需要科學調整主軸的轉動速度，通過“低進給”和“高轉速”的方式，改進刀具的外型與性能。減小刀具半徑，降低切削過程中所存在的阻力。而在對側傾角上，技術人員必須確保車削方向“保持垂直”。如果切削力度較差，技術人員可以通過應用槽型刀的方式，將傾角轉變為負值。雖然在這個過程中，刀具的傾角發生了變化，但依舊能夠實現正值車削的效果。與此同時，對加工精度與粗超度要求較高的道具，可通過磨合道具，材料余量去除或選擇較為成型的刀片來開展“成形車削”活動，以此降低機床刀具的修磨頻率，規避震動問題的出現和發生，提高機床運轉的效率。以上方法和策略能夠在機械加工前期，幫助企業規避車床震動問題的出現和發生，使現代企業更好地提高材料利用率，降低成本投入。然而在機械加工的過程中，現代企業還需要制定相應的管理機制和工作標準，通過制度制定與標準實施，降低車床震動的發生概率，提高機械加工的實效性與有效性。（1）制定規范化作業標準，明確工作人員的工作目標、內容及檢查標準。確保工作人員能夠在工件、機床、道具檢查的過程中，降低車床震動的發生幾率，提升機床運行的穩定性和有效性。（2）制定科學的監督機制，從“工件重量”、“系統剛性”、“工件與刀片旋轉”等角度出發，對機床設備進行監督和檢查，并將檢查與監督結果，與職工的績效考核、薪資水平相掛鉤，提高工作人員對機床震動問題的關注程度，提升機械加工的穩定性與安全性。（3）制定應急響應及處理機制，即在車床震動問題出現后，應選取相應的應急手段，對其進行處理，并將處理結果、問題表現形式記錄在計算機數據庫中。幫助工作人員更好地應對未來可能出現的機床震動問題。此外，在現代信息技術發展的背景下，機械加工負責人可利用信息挖掘、分析及處理技術，分析機床震動時的參數變化，根據“參數變化”狀況，確定機床震動的“主要原因”、“形成機理”及“問題癥結”，以此提高機床震動問題的解決效率和質量，增強機械加工的安全性。

結語

機械加工企業為規避車床震動所導致的震刀問題，應提高對車床震動與震刀問題的關注力度，制定相應的檢查標準與管理制度，引導技術人員或加工人員在工件加工前期，檢查工件情況、刀具剛度及車床軸承，并制定出相應的解決策略，提高機械加工的穩定性。此外，還應在日常作業中，做好相應的防護措施，從工件重量、夾持程度及刀具旋轉等方面，避免相關問題的發生和出現，增強機械加工的實效性與穩定性。

參考文獻：

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作者簡介：

吳福輝，男，漢族，1986-1，廣東茂名人，廣東石油化工學院，助理實驗師，本科學歷，工學學士學位，研究方向：機械電子，機械自動化。