车削过程中的震刀很常见,一般表现为:零件出现不均匀而且粗糙的表面,同时还伴随着刺耳的声音,外形尺寸不稳定等等……

为了更好的解决这些常见的问题,我们不得不了解这个问题的根源:共振点

维基百科上,是这样解释的:

共振点(声学称为共鸣)是指当一种物理系统在特定频率底下,比其他频率以更大的振幅做振动的情形;此些特定频率称之为共振频率在共振频率下,很小的周期驱动力便可产生巨大的振动,因为系统储存有振动的能量当阻尼。有很微小的机会,共振频率大约与系统自然频率或称固有频率相等,后者是自由振荡时的频率。

在之前的视频里,我们用音叉和乒乓球,来为大家展示共振对振动幅度影响。


在正常的切削环境里,主轴的转速保持稳定,振动的频率和幅度也维持在可接受的范围内。

随着振动频率的提高,振动幅度也会相应增加。

最明显的例子是:

在某些断续车削加工的环境里,随着主轴转速的升高,不仅不会提高工件表面的粗糙度,相反,会让表面更粗糙。

在这个例子里,增加转速就相当于增加了振动的频率;粗糙的表面意味着刀具在接触工件时,圆周上的接触点产生了细微的变化,同时也说明振动的幅度已经被放大。

这并不是意味着,增加振动的频率就一定会明显增加振动的幅度。只是这个结果在激发了共振的条件下,才会表现得更加明显。

从本质上来说,要想保证零件有稳定的粗糙度,就是要维持稳定的振动幅度。让产生的振动远离共振的频率,不再增加振动的幅度。


如果迫不得已,缩短共振发生的时间,也会对控制振动幅度有积极的影响。哈斯车床的特有功能SSV(主轴转速浮动),利用变化的转速,缩短共振发生的时间,从而达到改善粗糙度的目的。

SSV(主轴转速浮动)的实际切削效果

以及影响因素请参考以下视频

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来源:哈斯数控机床

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