深孔刀具振動產生的原因
深孔加工處于半封閉環境,不能直接觀察深孔刀具的切削過程和走刀情況,同時在相對封閉的狀態加工,不利于排屑及散熱,可能導致被加工零件受熱變形和堵屑。
深孔刀具切削工件產生的切削力會使刀桿產生彈性變形,而切削產生的切屑斷掉之后該彈性變形又會恢復,在這個過程中會形成有規律變化的鏜削力F。F呈正弦波動,F的存在導致車削加工中的刀片出現顫動現象,當鏜削力F的變化頻率在刀具的固有彈性變形頻率范圍內時,產生共振,刀桿的彈性變形加劇,顫動現象變為振動。
深孔刀具振動對零件質量的影響
表面粗糙度值大 精車深孔加工過程中由于易產生堵屑及過熱,未及時排出的切屑刮傷零件表面,如圖1所示。同時,深孔刀具振動使工件和刀具之間產生讓刀現象,形成波紋甚至挖刀痕,如圖2所示。零件表面粗糙度不能滿足精度要求,并且振刀情況不可控,有時候會造成無法返工的超差或報廢。
尺寸難以保證 零件的加工工藝尺寸要求如圖3所示,圖中1~8表示圖樣上控制計劃的位置。振刀情況下深孔刀具每次切削量不均勻,內孔可能出現錐度,且調整返工走刀過程中很難消除,如圖4所示輪廓報告中φ28.06mm的油封孔兩段孔徑是由同一深孔刀具加工,但由于深孔刀具振動導致孔徑大小不同。在輸入外軸精車及熱后硬車油封孔的試制過程中出現反復調整但工件的內孔尺寸及同軸度等尺寸無法保證的情況。