振纹是指在车削加工过程中由于各种原因出现了振动,让车刀与工件加工表面产生了位移,从而使工件的加工表面出现了波纹。 振纹对工件表面的加工质量、加工精度以及一些使用性能产生了一定的影响。车削加工过程中出现的振动有机床内部的也有机床外部的,机床内部的主要有机床上各种旋转部位零件有缺陷造成的不平衡、机床齿轮皮带传动机构的不平稳、来回往复运动机构的冲击力以及切削过程中切削力的变化等。机床外部的主要是指机床附近的大型设备通过地基传导的,或者是车床本身地基的不牢靠等形成的。所以要解决车削加工工件表面的振纹问题就是要熟悉机床的各种机构的性能,对机床各个部位的零件的状况了如指掌,这样才能通过各种振纹的形状来更快的找出问题,解决问题,以消除或减少振纹的出现。 一、端面振纹 形成原因: 车削加工工件端面时,当机床主轴传动齿轮啮合出现问题时,会引起机床主轴的轴向力窜动,特别是主轴轴承的松动会加大轴向力的窜动,形成端面轮辐状振纹。由于齿轮啮合有问题,主轴在旋转时,主轴主动齿轮的每个齿在和从动齿轮啮合过程中,轴向力就会瞬间窜动一下,因此振纹的条数与主轴上主动齿轮的齿数正好相同。 在用硬质合金材料制成的车刀车削45钢端面时,车刀的轴向切削力与它切削的速度有关系,从轴向力F的公式得知,车刀在从外面逐步向中心车削时,工件的切削半径会越来越小,切削的速度也越来越小,而轴向切削力却变得越来越大,造成主轴的窜动也渐渐增大,使得振纹就会从外到内慢慢变深,越来越清晰。但用高速钢材料制成的车刀车削45钢或者用硬质合金材料制成的车刀车削灰口铸铁时,车刀的切削速度几乎没有对轴向切削力产生任何影响,从而使得振纹的深浅程度一样,基本不变。这些现象可以通过车削加工实验来得以验证,而且当车削加工端面一有轮辐状振纹出现时,把主轴轴承立即进行松动,端面出现的振纹会更加清晰。 这些现象可以通过车削加工实验来得以验证,而且当车削加工端面一有轮辐状振纹出现时,把主轴轴承立即进行松动,端面出现的振纹会更加清晰。 解决方法: 解决端面轮辐状振纹的方法其实很简单:根据齿轮间的啮合情况,要么修整更换主轴上的主动齿轮,要么修整更换与之相啮合的从动齿轮,来改善齿轮之间的啮合环境,振纹就可以得到改善甚至消失。当然有时在改变切削要素如切削速度,进给量,背吃刀量时也会使振纹得到改善。 |
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