机械加工中,振动是影响加工精度和表面质量的主要因素之一。振动可能来自机床结构、切削过程或外部环境。过大的振动会导致刀具寿命缩短、加工表面粗糙度增加、尺寸精度下降,甚至引起加工废品。减少振动影响需要从机床、刀具、工件装夹和加工参数等方面综合控制。
首先,应确保机床处于良好状态。机床基础稳固,避免地基松动或不平造成共振。定期维护机床导轨、主轴和传动系统,保证运动精度和刚性。对于高精度加工,可在机床底座加装减振垫或使用防振平台。
其次,刀具选择和切削参数设定对振动压制非常关键。选用高刚性、合理刀具长度与直径比的刀具,避免悬伸过长导致刀具颤振。在切削参数方面,应根据工件材质和刀具类型优化切削速度、进给量和切削深度,减少瞬时切削力变化,避免产生自激振动。
工件装夹方式也会影响振动。应使用高刚性夹具,减少悬空部分长度,并确保夹紧力均匀分布。对于薄壁件,可采用充填支撑、真空吸附或多点支撑等方式提升刚性。
在生产过程中,还可通过动态平衡和阻尼技术降低振动影响。例如在刀柄中加入阻尼材料或采用液压阻尼刀柄,可以有效吸收振动能量。对于批量加工,应记录不同加工条件下的振动特征,通过振动监测系统实时调整加工参数,确保加工稳定性。