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對于機加工行業，加工零件產品的要求越來越高，同時工件的加工過程中由小小震動都會影響工件的使用；而車削加工中常見的故障之一就是振動，在車床產生振動時，震動產生的噪音不僅影響工件的美觀，而且極有可能生產出不合格零件產品；為了減少振動，操作師傅不得不減少加工時的博覽群書量，從而降低了生產率，而且正常車削過程受到干擾和破壞，不僅表面加工質量粗糙，而且還會縮短機床及刀具使用壽命；因此我們有必要采取一些措施來減小或者消除機床產生振動現象。

一、低頻振動的主要特征

    消除機床回轉組件和傳動系統的振動后，車削振動的主要類型是不隨車削速度而改變的自激振動；介紹一下在加工過程中由于工件系統變形及刀架系統變形而產生的低頻振動產生的原因及其消除措施。

低頻振動的主要特征如下：

①振動頻率低(50～300Hz)，振動時發出的噪音低沉；

②在工件切削表面留下的痕跡深而寬；

③振動比較劇烈，常常使機床部件(如尾座、刀架等)松動并使硬質合金刀片碎裂。

二、低頻振動的產生原因

    車削中的低頻振動時，通常工件系統和刀架系統都在振動(但絕大部分情況下工件系統的振動較大，起著主導地位)，它們時而相離，時而趨近，產生大小相等方向相反的作用力和反作用力；在振動過程中，當工件與刀具作相離運動時，切削力F相離與工件位移方向相同，所做之功為正值。當工件趨近刀具時，切削力F趨近所做之功為負值。

車削過程中：

①切屑與數控刀具前刀面的摩擦力；

②數控刀具在切入和退出工件時所遇到的金屬硬化程度不同；

③振動過程中刀具實際幾何角度周期性改變；

④振動時，刀具對工件相對運動軌跡是橢圓，因而引起切削截面周期性變化；

⑤工件在前一轉時振動所留下的痕跡，引起了切削截面周期性變化。

這5種情況都可引起切削力周期性的變化，并使F相離>F趨近。這樣，在每一振動周期中，切削力對工件(或刀具)所做之正功總是大于它對工件(或刀具)所做之負功，從而使工件(或刀具)獲得了能量補充產生自激振動。

三、低頻振動的消除方法

1、在低頻振動時，主要是由于Y方向的振動引起了切削力的變化，使得F相離>F趨近而產生了振動。

主要采取下面4種方法。

①刀具主偏角(μr角)愈大，Fy力愈小，愈不容易產生振動。因此，適當增大刀具主偏角，消除或減小振動。

②適當增大刀具前角，可減小Fy力，從而減弱振動。

③刀具后角太大或刀刃過分鋒利，刀具易啃入工件，容易產生振動。而當刀具適當鈍化后，其后刀面有阻止刀具“啃入”工件的作用，可減小或消除振動。

④車削時刀尖位置過低(低于工件中心)或在車床上鏜孔時刀尖位置過高，都會使得刀尖實際前角減小而后角增大，容易產生振動。

⑤刀架系統如果具有負剛度時，容易“啃入”工件產生振動。因此，盡可能避免刀架系統的負剛度對車削產生的振動。

2、車削過程中產生寬而薄的切屑時，Y方向的振動引起了切削力的變化，當切削截面寬而薄時，Y方向的振動將引起切削截面積及切削力的劇烈變化。因此，在這種情況下極易產生振動。例如：在縱走刀車削時，切深愈大，進給量愈大，主偏角愈小，則切削截面就愈寬愈薄，愈容易產生振動。因此選擇車削速度時應避開出現切削力隨速度下降的中速區(切削碳素鋼時，速度范圍為30～50m/min)，同時減小車削背吃力量，適當增大進給量和減小切削深度也有助于抑制振動。

03、當低頻振動產生的主要原因是工件系統和刀架系統的剛度不足，碩朔精密刀具介紹如下措施可消除或減小振動產生：

①用三爪或四爪夾緊工件時盡可能使工件回轉中心和主軸回轉中心的同軸度誤差最小，避免工件傾斜而斷續切削或不均勻切削造成切削力的周期性變化所產生的振動。

②加工細而長且容易變形彎曲產生振動的工件時，采用彈性頂尖及輔助支承的同時加冷卻液冷卻減小工件的熱膨脹變形。

③裝夾工件時，不要使工件伸出過長。對剛度不足的工件，采用合理的中心架、跟刀架及頂尖等輔助支承來增加工件的剛度。

④使用頂尖時，頂尖與頂尖錐孔應配合良好，避免頂力太大造成工件彎曲或頂力太小起不到支承作用使工件擺動，并注意尾座套筒懸伸不能過長。

⑤機床主軸軸承間隙直接影響主軸的旋轉精度和剛度，使用中如發現因軸承磨損致使間隙過大剛度不足時，應調整軸承間隙并施加預緊力，以增大工件系統的剛度消除振動。

⑥定期檢查中拖板與大拖板、小刀架與中拖板之間燕尾導軌的接觸情況，調整斜鑲條使其保持適當間隙避免刀架移動時出現爬行，造成刀架系統的振動。

⑦每次轉動方刀架使刀具轉到所需位置時，應壓緊并固定方刀架，避免方刀架松動降低刀架系統剛度產生振動。

蘇州碩朔精密刀具生產、定制非標刀具，硬質合金鉸刀，數控刀具，機夾刀桿，合金鋸片，復合鉆頭，面銑刀盤，舍棄式三面刃銑刀盤，數控刀柄，焊接刀具等并提供標準鉆頭、銑刀、絲錐修磨。

四、高頻振動頻率高，產生的噪音尖銳刺耳；車削時由于工藝系統的振動，在加工件表面留下的痕跡細而密；如何防止振動生產？

　　刀具是產生振紋的主要原因；主要由于后刀面磨損較大，刀具后面與工件之間摩擦的下降性能引起的；要調整合理刀具加工參數，經常保持切削刃光潔鋒利。增加刀柄的截面積，減小車刀懸伸長度以此來加強車刀及刀桿的抗彎剛度，及時更換后刀面磨損較大的刀具。裝刀具時應保證刀桿與工件旋轉中心垂直，緊固時要施力均勻，避免刀桿受力不平衡而彎曲產生振動。

　　工件方面增加工件的安裝剛性，例如將裝夾工件懸伸長度盡量縮短，只要滿足加工需要即可；切削用量方面選用較小的切削深度和進給量。

　　3.強迫振動消除方法：

　?。?/span>1）減少激振力，主要是消除或降低不平衡引起的離心慣力及斷續車削時的沖擊力。提高機件的加工，裝配質量，改變運行條件。

　?。?/span>2）增加阻尼和提高工藝系統剛性，這是防止振動的積極措施，有些部件可嘗試剛性軟接觸，消除表面不連續，加工余量不均勻，工件不平衡等周期切削沖擊力，配以阻尼器及減振裝置消振，常用的隔振材料及隔振器有橡膠隔振器、泡沫橡膠、毛粘等。

　?。?/span>3）提高傳動裝置的穩定性，如在車床或磨床上采用少接頭、無接頭皮帶，傳動皮帶應選擇長短一致。用斜齒輪代替直齒輪，在主軸上安裝飛輪等。

　?。?/span>4）其它輔助措施，如：改變裝夾工件的方法，改變進刀方向，使用中心架、跟刀架等方法來達到防止消振的目的。

　　通過這一系列針對機械加工過程中產生的不同振動，在分析產生振動的原因后采取相應的措施，可明顯減小車削過程中的振動，提高了工件表面質量和勞動生產率，延長了刀具的使用壽命。