在數(shù)控車床中有很多明顯的不正常現(xiàn)象,但在有一些經(jīng)濟數(shù)控系統(tǒng)中,卻沒有報警,即使有時出現(xiàn)報警,報警的信息表明也不是你所看到不正常現(xiàn)象的報警。機床出現(xiàn)爬行與振動就是一個明顯的例子。數(shù)控車床以低速運行時,機床工作臺是蠕動著向前運動;機床要以高速運行時,就出現(xiàn)振動。
在數(shù)控車床、銑床和磨床上,經(jīng)常見到回轉(zhuǎn)主軸系統(tǒng)的受迫振動,其頻率取決于回轉(zhuǎn)主軸系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速(在銑削時還與銑刀的齒數(shù)有關)。在機床上發(fā)生的自激振動類型較多,例如有回轉(zhuǎn)主軸(或與工件、或與刀具聯(lián)系)系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)或彎曲自激振動;機床床身、立柱、橫梁等支撐件的彎曲或扭擺自激振動;還有工作臺等移動部件在低速運行時所發(fā)生的張弛摩擦自激振動(通稱爬行)等等。通常把金屬切削過程中表現(xiàn)為刀具與工件之間強烈的相對振動的這種自激振動稱為“顫振”。
數(shù)控車床工作時發(fā)生振動是常見的,機床振動不僅歪曲了工件的幾何形狀和尺寸,而且還將在已加工表面上留下振紋,降低了精度和表面光潔度,加劇了金屬表面層的冷硬情況,振動時刀具的耐用度也將急劇下降,甚至導致刀刃的崩壞,這個問題對于性質(zhì)較脆的硬質(zhì)合金刀具和陶瓷刀具來說尤為嚴重。機床發(fā)生振動后,往往迫使操作工人降低切削用量,因而限制了機床的生產(chǎn)率。此外,在機床自動線中,只要有一臺機床發(fā)生振動而被迫暫停運轉(zhuǎn),就會破壞生產(chǎn)的節(jié)律,引起生產(chǎn)過程的混亂。可見機床振動是必須引起注意的一個重要問題。
隨著科學技術的飛躍發(fā)展,對機床零件的制造精度和表面質(zhì)量提出了更高的要求,從而使機床振動問題的研究成為研制、生產(chǎn)和使用機床等部門必須面對的重大課題,研究機床振動的目的在于探究機床振動的原因,謀求防止和消除機床振動的方法,以研制抗振性更佳的機床。
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