Вибрация при резании материалов

В процессе резания в системе СПИД могут возникать колебания или вибрации. Колебания инструмента относительно обрабатываемой детали или, наоборот, детали относительно инструмента вызывают изменение толщины срезаемого слоя и силы резания. При этом ухудшается качество обработанной поверхности, на которой появляется волнистость, снижается стойкость режущего инструмента, особенно при резании труднообрабатываемых сталей, сплавов и неметаллических материалов. В зависимости от условий обработки при резании имеют место как вынужденные колебания, так и автоколебания. Причиной первых является периодически действующая возмущающая сила, а появление вторых не зависит от действия внешней силы. Вынужденные колебания при резании могут быть вызваны дисбалансом вращающихся частей станка, обрабатываемой детали и инструмента. Основным средством борьбы с вынужденными колебаниями является балансировка инструментов, вращающихся с большими окружными скоростями (абразивных, эльборовых и алмазных кругов), заготовок, виброизоляция фундаментов станков и их узлов.

Основными источниками автоколебаний являются:

1) непостоянство силы трения сходящей стружки о зубья инструмента и зубьев об обкатываемую заготовку;

2) изменение размеров нароста при резании, что приводит к изменению угла резания и площади поперечного сечения среза, а также силы резания;

3) неравномерное упрочнение срезаемого слоя по его толщине.

На интенсивность автоколебаний, которые характеризуются высотой вибрационных волн, влияют: демпфирующая способность обрабатываемого материала, режим резания, геометрические параметры режущей части инструмента, жесткость системы СПИД. В металлорежущем станке обычно рассматривают две основные колебательные системы: систему заготовки (заготовка, шпиндель, пиноль и др.) и систему инструмента (инструмент, суппорт, резцедержатель и др.). Обе системы имеют различную частоту собственных колебаний. В связи с этим автоколебания при резании подразделяются на два вида:

а) вибрации I рода — низкочастотные (50—300 Гц) колебания заготовки, которые вызывают появление звука низкого тона и создают грубую волнистость обработанной поверхности;

б) вибрации II рода — высокочастотные (800— 3000 Гц) колебания инструмента, сопровождающиеся звуком высокого тона (свист) и создающие мелкую рябь на обработанной поверхности.

Это интересно: доказано, что в представлении большинства жителей нашей страны стальные двери отождествляются с качественный защитой и безопасностью квартиры. И действительно, непревзойденные стальные двери Dm-plus способны обеспечить безопасность семьи, как в старых домах, так и в квартирах улучшенной планировки.