振刀幾乎會發(fā)生在所有的機加工過程中，機械師必須在車削、銑削、鉆孔等不同工序中處理這種不希望發(fā)生的振動。因此，了解加工振刀及其原因并知道如何避免非常必要。

本文將討論振刀的定義、類型、振刀的后果以及如何避免振刀。

什么是加工中的振刀？

機械加工中的振刀是指在切割或鉆孔工件時發(fā)生的不必要的振動。產(chǎn)生振刀的原因是工件和刀具反復相對運動造成的不平衡。當加工工件和切削刀具向相反的方向移動時，就會產(chǎn)生振動，導致加工刀具每轉一圈的切削負荷不同。

振刀通常會產(chǎn)生較大的噪音，并在加工部件表面產(chǎn)生明顯的波紋。

加工中的振刀類型

CNC加工中會遇到兩種主要的振刀。

刀具振刀

一般來說，CNC銑刀在切削操作過程中會產(chǎn)生振動。銑刀開始切邊，同時將振動傳遞到工件上，并加工出各種特征。當?shù)毒吆凸ぜ鄬\動失控時，可能就會導致振刀。

工件振刀

有時，如果將工件錯誤地固定在銑床工作臺上，可能會導致一些偏移和振動。需要注意的是，一些振刀往往是不可避免的。但是如果加工過程中發(fā)生的振動超過 一定范圍，工件表面會出現(xiàn)明顯的劃痕。

加工振刀會產(chǎn)生什么影響？

如果不加以控制，加工振刀會導致各種不利影響，例如降低加工效率。以下是其中一些影響：

刀具壽命縮短

當切削刀具對工件產(chǎn)生強烈沖擊時，這些震顫效應會使切削刀具碎裂和變鈍，從而損害切削工件的表面質量。此外，它還會降低刀具壽命和切削效率，而且更換刀具的費用也較高。

縮短機床壽命

由于機床由各種部件組成，當發(fā)生振動時，這些部件會以相同的頻率振動。主軸和其他重要部件磨損的速度可能比想象的要快。因此，加工中的過度振動會使機床部件承受過大的壓力，如果任其發(fā)展，會降低加工效率并導致停機。

表面光潔度差

加工中的振刀會影響工件的美觀特性，在某些情況下還會降低公差。加工振刀最明顯的后果之一就是表面粗糙度差。振刀還會導致表面出現(xiàn)明顯的波紋，從而影響工件的質量和耐用性。

尺寸精度降低

當切削刀具在CNC加工過程中發(fā)生振刀時，它就會偏離 CAM 啟動的路徑。這種偏差會導致加工的零件不精準。由于尺寸不準確，這些零件可能會過緊、過長、過短或過松。

如何減少或避免加工中的振刀？

制造商采用不同的方法來盡量減少加工操作中的振刀，并確保工件和切削工具都處于良好狀態(tài)。以下是如何在CNC加工過程中減少振刀的一些步驟：

優(yōu)化加工策略

銑刀沿加工路徑移動時，有時刀具會有規(guī)律地施加過大的力。在此情況下，減少振刀的理想方法是采用規(guī)則的嚙合刀具路徑。另外，還可以減少切削深度。

此外，還可以嘗試重新考慮主軸的配置。例如，可以將機床轉速提高或降低 5%，以此降低振刀發(fā)生的概率。需要注意的是，有些 CAM 軟件具有允許您持續(xù)改變主軸轉速的功能，由于其多功能性，大多數(shù)制造商都采用了這一功能。

采用正確的工件夾持

平衡式機床具有更好的性能。在CNC加工中，不正確的位置和固定裝置等因素是導致振刀的主要原因。然而，帶有裝置的刀架有助于確保加工過程中的穩(wěn)定性。

您還需要檢查加工鉗、真空吸附臺、卡盤或其他工件夾持裝置是否能對工件施加足夠的壓力，使其保持穩(wěn)固。

不過，在考慮使用夾具施加所需的夾緊壓力時，不要只夾緊薄壁工件的一端，這類工件很難吸收沖擊力。在此情況下，填充材料可增強整體剛度并減少振刀。此外，安裝尾座或類似形式的穩(wěn)定托架是此類工件的理想選擇。

使用正確的切割工具

使用正確的切削工具有助于避免加工振動，有些切削工具會產(chǎn)生比其他工具更多的振動。要像消除工件振動一樣消除刀具振動并不容易，因此，在選擇刀具時應考慮以下因素：

• 刀具涂層
• 刀具基體的幾何形狀
• 刀具的長寬比

刀具越堅固，顫動的可能性就越小，過長或小的刀具經(jīng)常會發(fā)生偏移。因此，應考慮選擇直徑較大的較短刀具。

此外，將不同槽形的刀具組合在一起是在加工中最大限度減少振刀的有效方法。還可考慮減少突出刀架的刀具，并將其緊緊固定。這樣做后，加工振刀的可能性也會降低。

確保您的刀具具有鋒利的刀片，應始終考慮加工環(huán)境的穩(wěn)定性和刀具的及時維護。同樣，使用適當且穩(wěn)定的刀具壓力也很重要，這樣才能保證切屑負荷的規(guī)律性。

確定切削類型

數(shù)控銑削操作分為兩種類型——向上銑削和向下銑削。如果施加切削力的方向與裝夾方向一致，則可減少弧面零件的振刀，這往往是切削中需要考慮的一個重要方面。

機床設置和維護

正如預期的那樣，數(shù)控機床應安裝在沒有任何裂縫、變形或不連續(xù)性的水泥地面上。要知道，機床的布置對于最大限度地減少加工過程中發(fā)生的振刀起著重要的作用。

因為彈性、柔軟或損壞的地基會增加數(shù)控機床的顫動，因此，您應考慮在平整的地面或者使用調(diào)節(jié)器來保持 CNC 裝置的穩(wěn)固和穩(wěn)定，以減少振刀。

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結論

振刀是一種導致生產(chǎn)率下降的加工效應，它會影響機工件質量、刀具和機床壽命。導致其發(fā)生的因素有很多，從裝夾到刀具的選擇。每當遇到劇烈刀具振動時，都要進行徹底檢查，確保正確的固定，配置合適加工工具和優(yōu)化刀具路徑，以有效減少振刀。