切削工藝是礦山機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)過程中所涉及到的一項重要因素池正是由于切削工藝所具有的特性才能夠使得機(jī)械設(shè)備能夠具有更高的精密性。對于礦山機(jī)械設(shè)備來說只有制造工藝保持了極高的精確性,才能夠使得機(jī)械設(shè)備的磨損降低保持長久的高效率運(yùn)行, 這無論是對于生產(chǎn)效率還是煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益來說都有著極其重要的作用。下文主要針對采礦機(jī)械加工中所涉及到的切削加工以及切削震顫進(jìn)行了全面深入的研究。
切削加工的重要作用與刀具采礦機(jī)械制造的核心是零件的制作。制造采礦機(jī)械零件的方法大致可分為成形制造和加工制造成形制造包括鑄造、鍛造、焊接等工藝廠般用于毛坯的制造。近年來開發(fā)的精確成形或稱凈成形工藝如精鑄、精鍛等也可用于半成品和成品的制造。快速原型制造用于模型的制造與其它技術(shù)相結(jié)合池可用于制造金屬零件。加工制造包括切削、磨削等常規(guī)工藝池包括激光束加工、電子束加工、電化學(xué)加工等特種工藝。在所有這些方法中, 削加工至今仍然是并且在可以預(yù)見的將來仍將是零件制作的最基本的工藝技術(shù)之一。
刀具性能和質(zhì)量直接影響到數(shù)百萬臺機(jī)床生產(chǎn)效率的高低和加工質(zhì)量的好壞。直接影響到整個采礦機(jī)械制造業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)效益。金屬切削加工是用刀具從工件表面切除多余的金屬材料從而獲得在幾何形狀、尺寸精度、表面粗糙度及表面質(zhì)量等方面均符合要求的零件的一種加工方法。其核心問題是刀具切削部分與工件表層的相互作用, 即刀具的切削作用和工件的反切削作用。這是切削加工中的主要矛盾, 而刀具的切削作用則是矛盾的主要方面。從近年來工具行業(yè)的發(fā)展看, 削刀具在生產(chǎn)活動中的作用正越來越受到企業(yè)的重視。隨著數(shù)控加工設(shè)備與高性能加工刀具技術(shù)的發(fā)展高速切削和超高速切削已成為當(dāng)前切削技術(shù)的重要發(fā)展趨向這就要求刀具的可靠性高, 削性能好, 能穩(wěn)定地斷屑和卷屑,精度高并能快換或自動更換等。因此對刀具材料、刀具結(jié)構(gòu)以及刀具的裝夾都提出了更高的要求。
2.切削顫振產(chǎn)生與危害
在實際生產(chǎn)的過程中汪何工廠都為避免機(jī)床生產(chǎn)過程中出現(xiàn)振動而采取了各種不同的措施。這主要是由于機(jī)床運(yùn)行過程中產(chǎn)生的噪音會直接促使工人精神過度疲勞, 同時影響到了工人的注意力和工作效率。同時機(jī)床生產(chǎn)過程中所出現(xiàn)的振動現(xiàn)象還會導(dǎo)致機(jī)床的精密零件壽命持續(xù)下降影響到機(jī)床生產(chǎn)的安全性、可靠性、穩(wěn)定性肖零件疲勞之后其機(jī)床加工的零件精密度在這一過程中也就無法得到良好的保證, 間接導(dǎo)致機(jī)床刀具、生產(chǎn)效率持續(xù)不斷的下降。通常情況下機(jī)床上出現(xiàn)的自激振動現(xiàn)象較多例如機(jī)床之上的回轉(zhuǎn)主軸系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中所進(jìn)行的扭轉(zhuǎn)、振動等機(jī)床床身、立柱、橫梁等支撐件的彎曲或扭擺自激振動沏屑形成的周期性引起的顫振和整臺機(jī)床的搖晃。此外還有機(jī)床工作臺等移動部件在低速運(yùn)行時所發(fā)生的張弛摩擦自激振動通稱爬行等等。通常把金屬切削過程中表現(xiàn)在刀具與工件間強(qiáng)烈的相對振動的這種自激振動稱為“顫振, ' 。
切削顫振由切削過程中所產(chǎn)生的動態(tài)周期性力激發(fā)而引起并能維持其振動不衰減。采礦機(jī)械加工中的顫振是影響采礦機(jī)械產(chǎn)品加工質(zhì)量和機(jī)床切削效率的關(guān)鍵技術(shù)問題之一。切削顫振疊加在剝離多余金屬必須的工作運(yùn)動如切削 進(jìn)給及切入運(yùn)動上并影響刀具乃至機(jī)床的使用壽命。為減小顫振所帶來的不良影響加工中被迫臨時改變切削用量加降低切削深度等。
3.切削顫振理論與減小切削顫振的措施
3.1再生顫振理論
就目前來說, 削顫振出現(xiàn)具體原因有以下的理論能夠進(jìn)行充分的解釋再生顫振主要是源于上一次進(jìn)行切削處理的過程中所構(gòu)成的紋路與本次切削的紋路出現(xiàn)了較大的差異性這也就使得刀具切削的厚度出現(xiàn)了極大的不同最終促使顫振的現(xiàn)象出現(xiàn)。
3.2振型禍合理論
部分切削狀態(tài)下并不會存在再生顫振的現(xiàn)象出現(xiàn)是但是在進(jìn)行某些螺紋部件切削的過程中其最后一轉(zhuǎn)的切削物件表面和第一轉(zhuǎn)的表面沒有任何重疊現(xiàn)象但是在這一過程中也極易導(dǎo)致顫振現(xiàn)象的出現(xiàn)。此外,由于刀具在進(jìn)行切削的過程中其刀具的刀尖和切削工作面之間運(yùn)行的工作面呈現(xiàn)出橢圓形的運(yùn)行軌跡這就導(dǎo)致顫振現(xiàn)象會出現(xiàn)在兩個不同的方向。所以針對這類現(xiàn)象進(jìn)行研究之后所得出的結(jié)論是當(dāng)機(jī)床的振動系統(tǒng)在兩個不同方向的剛度靠近的過程中倆個不同部分的振型就出現(xiàn)了禍合的現(xiàn)象這最終導(dǎo)致了顫振現(xiàn)象的出現(xiàn)必須要在機(jī)床進(jìn)行設(shè)計的過程中充分的考慮到配備在機(jī)床不同方向的零件剛度從而對剛度進(jìn)行調(diào)整使得機(jī)床的剛度能夠得到良好的協(xié)調(diào)。
對機(jī)床進(jìn)行切削加工過程中所出現(xiàn)的顫振現(xiàn)象進(jìn)行深入研究的主要原因在于顫振技術(shù)的物理本質(zhì)認(rèn)識能夠得到極大的加強(qiáng)這對于控制理論技術(shù)以及相關(guān)技術(shù)的發(fā)展的來說有著極其重要的作用還直接影響到了采礦機(jī)械設(shè)備性能和壽命的提高。同時利用全局控制的能夠方式來對切削顫振現(xiàn)象進(jìn)行控制這能夠最大限度的避免顫振以及切削所帶來的各項影響因素。極大地改善人們的工作環(huán)境提高工作效率減少切削能源的消耗提高刀具和設(shè)備的使用壽命并將產(chǎn)生直接或間接的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
4.結(jié)論
綜上所述機(jī)床在進(jìn)行切削的過程中所出現(xiàn)的顫振現(xiàn)象不僅對機(jī)床的壽命有所影響還對于機(jī)床生產(chǎn)加工的零件精度有著極大的影響這無論是對于機(jī)床制造技術(shù)發(fā)展還是切削工藝的發(fā)展都有著極大的影響。所以規(guī)代采礦機(jī)械在進(jìn)行加工的過程中其切削加工工藝有著極其重要的作用尤其是切削顫振等影響因素必須要完全消除這對于采礦機(jī)械的壽命有著直接的影響。
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