顫振是每個CNC加工操作員都必須不時處理的問題。CNC加工振動是CNC制造中的一個普遍問題。銑削、車削或鉆孔都會使零件遭受這種折磨。它影響加工的質(zhì)量和效率，會導(dǎo)致零件的光潔度下降，并且會損壞并顯著縮短立銑刀的使用壽命。如何減少CNC加工中的顫振是我們接下來要討論的主要內(nèi)容。

什么是CNC加工顫振？

CNC加工振動又稱顫振，是指數(shù)控銑、車、鉆等CNC加工過程中切削加工過程中產(chǎn)生的不需要的振動，使被加工零件表面產(chǎn)生波動的現(xiàn)象。當工件和切削刀具以不同的頻率振動時會發(fā)生這種情況，并且它可以由許多工藝條件觸發(fā)：刀架、切削刀具、零件夾具和機器條件。

這些振動可能是非共振的，例如在使用磨損不均勻的工具時。非共振振動通常在整個加工周期中持續(xù)存在，并且通常具有易于診斷的機械原因。

當您適當?shù)亟M合工具、工件夾緊、加工策略和機器設(shè)置以產(chǎn)生等于或接近機器固有頻率的振動時，您會發(fā)現(xiàn)共振引起的振動。這種類型的顫振只能發(fā)生在刀具路徑中的某些點，例如凹角處。

機床顫振和工件顫振的類型

有兩種類型的顫振需要注意：工具顫振和工件顫振。使用工具顫振，您的機器和工具開始振動，然后傳遞到工件。

隨著工件的顫動，工件壁會發(fā)生振動。后者通常只發(fā)生在處理薄壁時，但它會引起比工具顫動更多或更多的問題。在本文中，我們將重點關(guān)注“工具顫振”，但您可以嘗試使用這些相同的技術(shù)來減少“工件顫振”。

為什么需要減少顫振？

CNC加工過程中的顫振會導(dǎo)致不合格的表面光潔度并縮短刀具壽命。CNC加工后的表面會出現(xiàn)振動痕跡，通常呈波浪狀或規(guī)則痕跡。持續(xù)的震顫會導(dǎo)致工具磨損不均勻甚至損壞。

通?？梢月牭綌?shù)控CNC加工機床的振動。經(jīng)驗豐富的機械師將能夠通過他獨特的聲音識別何時發(fā)生喋喋不休。

通常以100μm作為判斷震顫是否合適的標準。如果切削振動幅度超過100μm，可能會導(dǎo)致刀具或工件松動，無法繼續(xù)銑削。當振動小于100μm時，雖然可以進行CNC加工，但零件表面會出現(xiàn)明顯的振動劃痕，這在成品表面是不允許的。因此，加工振動應(yīng)限制在合理的范圍內(nèi)。

如何減少CNC加工中的顫振？

避免銑削時的顫振

1.確定正確的刀具路徑

這是切割中非常重要的一步。根據(jù)使用說明，銑削可分為順銑和逆銑。如果銑削力的方向與工件的裝夾方向一致，則可以消除折彎件的振動。配備滾珠或滾珠絲桿的數(shù)控銑床和立式加工中心對消除數(shù)控銑削過程中的顫振非常有幫助。

在CNC加工銑床上使用傳統(tǒng)刀具路徑時，刀具的嚙合度會有所不同。這會導(dǎo)致在刀具路徑的某些點上對刀具施加過大的力，從而導(dǎo)致顫振。使用恒定的嚙合刀具路徑或減少切削深度可以幫助緩解這種情況。

2. 適當剪裁

數(shù)控CNC加工銑床使用細長立銑刀銑削深型腔時，通常采用插銑，其中銑刀像鉆頭一樣軸向進給。銑深型腔時，長桿的懸伸量通常為刀桿直徑的3倍以上。只有當切削振動不嚴重時，切削參數(shù)的調(diào)整才可能有效。常規(guī)調(diào)整方法：降低刀具或工件的速度，減小切削深度，增加每轉(zhuǎn)切削量。此外，前傾角和后傾角大的刀片與輕型斷屑槽一起使用。刀片的切削楔角在銑削中是最小的。

3.選擇合適的刀具

刀具加工會極大地影響顫振?？紤]因素包括正確的基材、幾何形狀、涂層和縱橫比。程序員通常傾向于使用可容納的最大工具，但這可能不是理想的工具尺寸。細長的工具比短而粗的工具更容易振動（和偏轉(zhuǎn)）。因此，選擇直徑最大的刀具。盡量減少從刀架上伸出的刀具數(shù)量，并確保它們以牢固的跳動精度固定牢固。組合多種具有可變凹槽形狀的工具是減少振動的有效方法。

此外，使用鋒利的刀片會降低數(shù)控銑床的切削力，及時維護刀具的穩(wěn)定性和加工環(huán)境是不可忽視的加工條件。

持續(xù)施加正確的工具壓力或切屑負載也很重要。在CNC加工銑床上，過多的容屑槽會導(dǎo)致顫振。可以使用更少的容屑槽和可變螺距立銑刀來幫助減少由切屑負載引起的共振。

4. 正確的刀架：

普通刀柄（側(cè)鎖、雙角卡盤和標準 ER 卡盤）無法提供高性能加工所需的精度或剛度。更好的選擇是結(jié)合端面和錐面接觸以提供高精度和高剛性的刀柄。這種類型的保持器在與錐度接觸的同時與主軸的精密研磨表面接合，這提供了所需的額外剛度并且還有助于阻尼。應(yīng)評估所有工具的平衡，即使在較低的轉(zhuǎn)速下也可以提高表面質(zhì)量。

5.正確的工作方式：

如果零件沒有正確固定，零件本身可能會振動并引起顫動。檢查卡盤、虎鉗、真空臺或其他工件夾持裝置是否對工件施加了足夠的壓力。盡量使用尺寸合適的工裝夾具，盡可能均勻地對零件施加夾緊力。

避免只夾住細長材料的一端。如果這可能是個問題，請考慮在銑床上使用更大的工件夾具或其他夾具?？紤]在車床上使用尾架或穩(wěn)定架。

使用薄壁部件時，減震部件的振動尤其具有挑戰(zhàn)性。解決此類顫振問題的一種方法是使用填充材料來增加零件的剛度。

6. 機器設(shè)置與維護：

CNC加工機器應(yīng)放置在沒有接縫、裂縫或任何其他不連續(xù)性的堅固混凝土地板上。松散、柔軟、有彈性或損壞的地板會加劇數(shù)控機床的抖動。正確安裝錨點或適當調(diào)整支腳也是減少抖動的基本要求。

如果您想在維護不善的機器上保持良好的表面質(zhì)量和嚴格的公差，則需要克服此處列出的問題以外的機械問題。定期維護設(shè)備以確保最佳性能。