如何解决CNC数控车床振动问题？

CNC数控车床在加工过程中震动，会造成工件表面有颤纹，返工率、废品率高，伴有震刀打刀现象。下面，周氏数控来说说要如何解决数控车床振动问题。

　　1、CNC数控车床振动一般分为三种：即自由振动、强迫振动和自激振动。

　　自由振动

　　自由振动是物体受到初始激励(通常是一个脉冲)所引发的一种振动。这种振动靠初始激励，一次性获得振动能量，历程有限，一般不会对数控车床造成破坏。所以一般不考虑自由振动对数控车床的影响。

　　强迫振动

　　物体在持续周期变化的外力作用下产生的振动，称为强迫振动，如不平衡、不对中所引起的振动。

　　自激振动

　　自激振动是在没有外力作用下，由系统自身原因所产生的激励而引起的振动。自激振动是一种比较危险的振动，设备一旦发生自激振动，会使设备运行失去稳定性。

　　2、CNC数控车床强迫振动的产生原因及解决方法

　　强迫振动产生的主要原因：

　　(1)旋转零件质量偏心产生的离心力;

　　(2)运动传递过程中传递零件误差;

　　(3)切削过程中的间隙特性。

　　解决方法

　　(1)减少激振力。如精确平衡回转零部件，将电机转子、皮带轮和卡盘作静平衡试验，以提高装配精度。

　　(2)提高工艺系统的刚度及阻尼。车床系统刚度和系统阻尼增加，可提高对振动的抵抗能力，亦可减少振动。

　　(3)调节系统固有频率，避免共振的产生。在选择转速时，尽可能使旋转工件的频率远离机床有关原件的固有频率，避开共振区。

　　(4)采用减振器或阻尼器。当上述方法无效时，可考虑使用阻尼器或减振器。

　　3、CNC数控车床自激振动产生的原因及解决方法

　　自激振动产生原因：

　　在机械加工过程中，自激振动是由振动过程本身引起某种切削力的周期性变化，又由这个周期性变化的切削力，反过来加强和维持振动，是振动系统补充了由阻尼作用消耗的能量。当振动运动停止时，该交变力也就消失了。这种在金属切削过程中的自激振动，一般称为切削颤振。

　　特别指出，自激振动发生的几率远远高于强迫振动。切削相对振动会降低工件已加工的表面品质，并影响刀具乃至机床的使用寿命。尤其现在高精度的数控车床的大量使用，由数控车床所保证的工件的高精度等指标，将会在颤振发生时变得毫无意义。

　　自激振动的解决方法：

　　(1)安装刀具时选取合适的中心高。车削内孔槽时，刀尖点理论上要求与孔的中心线一致，但实际上在安装刀具时刀尖点往往在中心线偏上0.1 mm左右，这主要是刀具在切削时，刀尖点由于受到反作用往往下偏移，因此要给其一个补偿量。

　　(2)尽可能缩短刀杆的悬伸量以提高刀具的刚性。当刀杆受力时，会产生弯曲，会引发振动，且悬长越长，振动加剧。一般情况下，刀具伸出的长度不宜超过刀杆长度的2-3倍，这样可以大大提高细长刀杆的抗弯强度。

　　(3)合理选择刀具的几何参数。刀具的几何参数主要有：刀具的前角、主偏角、后角等。前角对振动的影响较大，随着前角的增大，振动幅度也会随之下降。但在切削速度较高时，前角对振动的影响将减弱。所以，高速切削时，即使用负前角的刀具，也不致产生强烈的振动。如果是主偏角增大，切削力将会减少，同时切削宽度也减小。随着主偏角的增大，振动幅度逐渐减小，但当角度大于90°后，振动的幅度又会有所增大。对于后角的选择，可减小到2°~3°，此时振动有明显的减弱。也可以在刀具主后角上，磨出一段负倒棱角，能起到很好的消振作用。

　　(4)提高工件系统的抗振性。提高工艺系统的抗振性，是控制和预防自激振动的重要措施之一。在工艺系统中，工件系统往往是易于发生振动的薄弱环节，因此提高工件系统的抗振性，是非常必要的。

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