顫振是每個CNC加工操作員都必須不時處理的問題。CNC加工振動是CNC制造中的一個普遍問題。銑削、車削或鉆孔都會使零件遭受這種折磨。它影響加工的質量和效率，會導致零件的光潔度下降，并且會損壞并顯著縮短立銑刀的使用壽命。如何減少CNC加工中的顫振是我們接下來要討論的主要內容。

什么是CNC加工顫振？

CNC加工振動又稱顫振，是指數(shù)控銑、車、鉆等CNC加工過程中切削加工過程中產生的不需要的振動，使被加工零件表面產生波動的現(xiàn)象。當工件和切削刀具以不同的頻率振動時會發(fā)生這種情況，并且它可以由許多工藝條件觸發(fā)：刀架、切削刀具、零件夾具和機器條件。

這些振動可能是非共振的，例如在使用磨損不均勻的工具時。非共振振動通常在整個加工周期中持續(xù)存在，并且通常具有易于診斷的機械原因。

當您適當?shù)亟M合工具、工件夾緊、加工策略和機器設置以產生等于或接近機器固有頻率的振動時，您會發(fā)現(xiàn)共振引起的振動。這種類型的顫振只能發(fā)生在刀具路徑中的某些點，例如凹角處。

機床顫振和工件顫振的類型

有兩種類型的顫振需要注意：工具顫振和工件顫振。使用工具顫振，您的機器和工具開始振動，然后傳遞到工件。

隨著工件的顫動，工件壁會發(fā)生振動。后者通常只發(fā)生在處理薄壁時，但它會引起比工具顫動更多或更多的問題。在本文中，我們將重點關注“工具顫振”，但您可以嘗試使用這些相同的技術來減少“工件顫振”。

為什么需要減少顫振？

CNC加工過程中的顫振會導致不合格的表面光潔度并縮短刀具壽命。CNC加工后的表面會出現(xiàn)振動痕跡，通常呈波浪狀或規(guī)則痕跡。持續(xù)的震顫會導致工具磨損不均勻甚至損壞。

通常可以聽到數(shù)控CNC加工機床的振動。經驗豐富的機械師將能夠通過他獨特的聲音識別何時發(fā)生喋喋不休。

通常以100μm作為判斷震顫是否合適的標準。如果切削振動幅度超過100μm，可能會導致刀具或工件松動，無法繼續(xù)銑削。當振動小于100μm時，雖然可以進行CNC加工，但零件表面會出現(xiàn)明顯的振動劃痕，這在成品表面是不允許的。因此，加工振動應限制在合理的范圍內。

如何減少CNC加工中的顫振？

避免銑削時的顫振

1.確定正確的刀具路徑

這是切割中非常重要的一步。根據(jù)使用說明，銑削可分為順銑和逆銑。如果銑削力的方向與工件的裝夾方向一致，則可以消除折彎件的振動。配備滾珠或滾珠絲桿的數(shù)控銑床和立式加工中心對消除數(shù)控銑削過程中的顫振非常有幫助。

在CNC加工銑床上使用傳統(tǒng)刀具路徑時，刀具的嚙合度會有所不同。這會導致在刀具路徑的某些點上對刀具施加過大的力，從而導致顫振。使用恒定的嚙合刀具路徑或減少切削深度可以幫助緩解這種情況。

2. 適當剪裁

數(shù)控CNC加工銑床使用細長立銑刀銑削深型腔時，通常采用插銑，其中銑刀像鉆頭一樣軸向進給。銑深型腔時，長桿的懸伸量通常為刀桿直徑的3倍以上。只有當切削振動不嚴重時，切削參數(shù)的調整才可能有效。常規(guī)調整方法：降低刀具或工件的速度，減小切削深度，增加每轉切削量。此外，前傾角和后傾角大的刀片與輕型斷屑槽一起使用。刀片的切削楔角在銑削中是最小的。

3.選擇合適的刀具

刀具加工會極大地影響顫振。考慮因素包括正確的基材、幾何形狀、涂層和縱橫比。程序員通常傾向于使用可容納的最大工具，但這可能不是理想的工具尺寸。細長的工具比短而粗的工具更容易振動（和偏轉）。因此，選擇直徑最大的刀具。盡量減少從刀架上伸出的刀具數(shù)量，并確保它們以牢固的跳動精度固定牢固。組合多種具有可變凹槽形狀的工具是減少振動的有效方法。

此外，使用鋒利的刀片會降低數(shù)控銑床的切削力，及時維護刀具的穩(wěn)定性和加工環(huán)境是不可忽視的加工條件。

持續(xù)施加正確的工具壓力或切屑負載也很重要。在CNC加工銑床上，過多的容屑槽會導致顫振?？梢允褂酶俚娜菪疾酆涂勺兟菥嗔姷秮韼椭鷾p少由切屑負載引起的共振。

4. 正確的刀架：

普通刀柄（側鎖、雙角卡盤和標準 ER 卡盤）無法提供高性能加工所需的精度或剛度。更好的選擇是結合端面和錐面接觸以提供高精度和高剛性的刀柄。這種類型的保持器在與錐度接觸的同時與主軸的精密研磨表面接合，這提供了所需的額外剛度并且還有助于阻尼。應評估所有工具的平衡，即使在較低的轉速下也可以提高表面質量。

5.正確的工作方式：

如果零件沒有正確固定，零件本身可能會振動并引起顫動。檢查卡盤、虎鉗、真空臺或其他工件夾持裝置是否對工件施加了足夠的壓力。盡量使用尺寸合適的工裝夾具，盡可能均勻地對零件施加夾緊力。

避免只夾住細長材料的一端。如果這可能是個問題，請考慮在銑床上使用更大的工件夾具或其他夾具。考慮在車床上使用尾架或穩(wěn)定架。

使用薄壁部件時，減震部件的振動尤其具有挑戰(zhàn)性。解決此類顫振問題的一種方法是使用填充材料來增加零件的剛度。

6. 機器設置與維護：

CNC加工機器應放置在沒有接縫、裂縫或任何其他不連續(xù)性的堅固混凝土地板上。松散、柔軟、有彈性或損壞的地板會加劇數(shù)控機床的抖動。正確安裝錨點或適當調整支腳也是減少抖動的基本要求。

如果您想在維護不善的機器上保持良好的表面質量和嚴格的公差，則需要克服此處列出的問題以外的機械問題。定期維護設備以確保最佳性能。