切削热对切削加工的影响 [机械制造中切削加工及切削颤振分析]
时间：2019-05-29 03:28:16 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
摘要：随着当前社会经济的不断发展，机械制造业在当前社会发展中所占的比例逐步的增加，机械制造业在整个国民经济中占有十分重要的地位,在机械制造的过程中，金属切削加工是其基本知道手段和关键环节，在各种机械制造的过程中，金属手段和金属加工技术都是一项细密而又精确的过程。在机械、电机、电子等各种现代产业部门中都起着重要的作用。随着当前科学技术的不断变化，各种切削手段也在不断的更新，本文就当前机械制造过程中切削加工的技术进行分析和阐述。
关键词：机械制造;切削加工;颤振;工业
一、切削加工的重要作用与刀具
机械制造的核心是零件的制作。机械制造是当前社会发展过程中不可缺少的加工行业，是保证社会正常发展的关键，制造机械零件的方法大致可分为成形制造和加工制造,其施工手段和措施是当前社会企业发展过程中的主要方法，是利用各种手段进行分析和控制的过程。近年来开发的精确成形或称净成形工艺,如精铸、精锻等也可用于半成品和成品的制造。随着各种技术手段和设备的不断完善，在机械制造的过程中是利用先进的自动化手段和智能化方式进行分析和结合制造的过程。快速原型制造用于模型的制造,与其它技术相结合,通过相应的技术手段用来制造金属零件是当前切削加工的主要手段和方式。加工制造包括切削、磨削等常规工艺,是利用物理激光原理，是采用相应的技术手段进行分析和控制的过程。在所有这些方法中,切削加工至今仍然是主要的机械制造手段，是当前机械制造过程中各种元件和零件制造的最基本工艺。
刀具性能和质量直接影响当前器械制造和加工中生产效率和质量的高低，是结合当前技术手段进行应用分析的过程。直接影响到整个机械制造业的生产技术水平和经济效益。金属加工手段是当前器械制造过程中的主要措施和相应的手段，是结合各种先进技术方法进行施工控制的过程。金属切削加工是用刀具从工件表面切除多余的金属材料,从而获得在几何形状、尺寸精度、表面粗糙度及表面质量等方面均符合要求的零件的一种加工方法。其核心问题是刀具切削部分与工件表层的相互作用,即刀具的切削作用和工件的反切削作用。这是切削加工中的主要矛盾,而刀具的切削作用则是矛盾的主要方面。从近年来工具行业的发展看,切削刀具在生产活动中的作用正越来越受到企业的重视。随着数控加工设备与高性能加工刀具技术的发展,高速切削和超高速切削已成为当前切削技术的重要发展趋向,这就要求刀具的可靠性高,切削性能好,能稳定地断屑和卷屑,精度高,并能快换或自动更换等。因此,对刀具材料、刀具结构以及刀具的装夹都提出了更高的要求。
二、切削颤振产生与危害
在生产实践中,一般来说机床的振动是不希望产生的。这是因为振动所产生的噪声能刺激操作工人引起疲劳,降低工作效率.并且它又能使机床零件过早出现疲劳破坏,从而使零件的安全程度、可靠性和强度下降,机床的振动还会导致被加工工件的精度降低,刀具寿命和生产率下降。在机床上面发生的自激振动类型较多,例如回转主轴(或与工件联系、或与刀具联系)系统的扭转或者弯曲自激振动;机床床身、立柱、横梁等支撑件的弯曲或扭摆自激振动;切屑形成的周期性引起的颤振和整台机床的摇晃。此外还有机床工作台等移动部件在低速运行时所发生的张弛摩擦自激振动(通称爬行)等等。
通常把金属切削过程中表现在刀具与工件间强烈的相对振动的这种自激振动称为“颤振”。切削过程中形成不连续切削的周期与工件、刀架或者机床的传动机构中的任一部分振动的固有周期相同,是产生颤振的主要原因之一。
切削颤振由切削过程中所产生的动态周期性力激发而引起,并能维持其振动不衰减。机械加工中的颤振是影响机械产品加工质量和机床切削效率的关键技术问题之一。切削颤振叠加在剥离多余金属必须的工作运动如切削、进给及切入运动上,并影响刀具乃至机床的使用寿命。为减小颤振所带来的不良影响,加工中被迫临时改变切削用量,如降低切削深度等。而这却妨碍充分利用机床额定功率,导致加工工时,即制造成本上升,延误工期。颤振问题在投资庞大的现代化数控机床上尤为值得关注,因为这类机床的经济性建立在其时间和功效方面的高度利用上。长期以来,机械制造业中的噪声污染相当突出,大大超过国家环保标准。刺耳的噪声是工件—刀具系统强烈切削颤振的结果,它降低了产品的表面质量,降低了生产效率和刀具、设备寿命,增加了材料和能源消耗。
三、 切削颤振理论与减小切削颤振的措施
1、再生颤振理论
目前,对切削颤振形成的物理原因,主要依据三种理论进行解释:再生颤振是由于上一次切削所形成的振纹与本次切削的振动位移之间的相位差异导致刀具切削厚度的不同而引起的颤振。
2、振型耦合理论
在某些完全不存在再生颤振条件的切削状态下,如在切削螺纹时,后一转的切削表面与前一转的切削表面完全没有重叠,但也经常发生颤振。由于这时刀尖与工作面的相对轨迹是一个近似椭圆,颤振同时产生在两个方向。人们由此得出结论:当振动系统在两个方向上的刚度相接近时,两个固有振型相耦合,因而引起颤振,进而提出在设计机床时应考虑如何配备机床各部件在不同方向的刚度。
研究切削颤振现象及其控制理论的意义在于:可使人们更加深入地认识切削颤振的物理本质,从而发展控制理论及相关技术,促进机械工程的发展。其实践意义则在于:采用切削颤振的控制技术及手段,可大大减轻甚至消除切削颤振及其所带来的各种不良影响。
四、合理的切削用量
合理选择切削用量
合理选择切削用量直接影响着不锈钢加工的效率与质量，所以，在合理确定刀具类型和刀具几何角度之后，必须要科学合理地确定切削用量。
合理选择切削用量时应该注意以下几个问题：首先，不同的不锈钢毛坯具有不同的硬度，应该根据实际情况来选择切削用量；其次，合理选择切削用量，同时需要考量刀具材料、刀具刃磨条件以及焊接质量等因素；再次，除了以上两点，合理选择切削用量需要认真考量零件的直径、车床精度以及加工余量问题。
五、结束语
在当前物理学研究不断的加深中，器械制造业也在不断的发展，其随着物理学的变化而不断地更新，在切削手段和方法李永忠，通过主轴转速、进给量、切削宽度以及刀具角度等参数进行相应的调整和控制来实现其发展和颤振反应的过程，其通过离心手段和技术措施进行改进，改变主轴转速的变速切削,对颤振的抑制效果显著。这就为当前机械制造过程中各种元件和器材的加工奠定了基础，为提高器械制造的效率奠定了前提。新型切断刀的设计思想是建立在增大阻尼的基础之上,是利用物理学技术手段进行综合分析来解决切削加工中的颤振问题。
