切削工藝是礦山機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)過(guò)程中所涉及到的一項(xiàng)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(duì)于礦山機(jī)械設(shè)備來(lái)說(shuō)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(zhǎng)久的高效率運(yùn)行, 這無(wú)論是對(duì)于生產(chǎn)效率還是煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益來(lái)說(shuō)都有著極其重要的作用。下文主要針對(duì)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(lái)開(kāi)發(fā)的精確成形或稱(chēng)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(jiàn)的將來(lái)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(wàn)臺(tái)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(gè)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(wèn)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(lái)工具行業(yè)的發(fā)展看, 削刀具在生產(chǎn)活動(dòng)中的作用正越來(lái)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?cái)嘈己途硇?span>,精度高并能快換或自動(dòng)更換等。因此對(duì)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(shí)際生產(chǎn)的過(guò)程中汪何工廠都為避免機(jī)床生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)振動(dòng)而采取了各種不同的措施。這主要是由于機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的噪音會(huì)直接促使工人精神過(guò)度疲勞, 同時(shí)影響到了工人的注意力和工作效率。同時(shí)機(jī)床生產(chǎn)過(guò)程中所出現(xiàn)的振動(dòng)現(xiàn)象還會(huì)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(guò)程中也就無(wú)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(dòng)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(guò)程中所進(jìn)行的扭轉(zhuǎn)、振動(dòng)等機(jī)床床身、立柱、橫梁等支撐件的彎曲或扭擺自激振動(dòng)沏屑形成的周期性引起的顫振和整臺(tái)機(jī)床的搖晃。此外還有機(jī)床工作臺(tái)等移動(dòng)部件在低速運(yùn)行時(shí)所發(fā)生的張弛摩擦自激振動(dòng)通稱(chēng)爬行等等。通常把金屬切削過(guò)程中表現(xiàn)在刀具與工件間強(qiáng)烈的相對(duì)振動(dòng)的這種自激振動(dòng)稱(chēng)為“顫振, ' 。
切削顫振由切削過(guò)程中所產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)周期性力激發(fā)而引起并能維持其振動(dòng)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(wèn)題之一。切削顫振疊加在剝離多余金屬必須的工作運(yùn)動(dòng)如切削 進(jìn)給及切入運(yùn)動(dòng)上并影響刀具乃至機(jī)床的使用壽命。為減小顫振所帶來(lái)的不良影響加工中被迫臨時(shí)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(lái)說(shuō), 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(guò)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(huì)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(guò)程中其最后一轉(zhuǎn)的切削物件表面和第一轉(zhuǎn)的表面沒(méi)有任何重疊現(xiàn)象但是在這一過(guò)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(guò)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(huì)出現(xiàn)在兩個(gè)不同的方向。所以針對(duì)這類(lèi)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(dòng)系統(tǒng)在兩個(gè)不同方向的剛度靠近的過(guò)程中倆個(gè)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(jì)的過(guò)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(duì)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(duì)機(jī)床進(jìn)行切削加工過(guò)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(shí)能夠得到極大的加強(qiáng)這對(duì)于控制理論技術(shù)以及相關(guān)技術(shù)的發(fā)展的來(lái)說(shuō)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(shí)利用全局控制的能夠方式來(lái)對(duì)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(lái)的各項(xiàng)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(huì)效益。
4.結(jié)論
綜上所述機(jī)床在進(jìn)行切削的過(guò)程中所出現(xiàn)的顫振現(xiàn)象不僅對(duì)機(jī)床的壽命有所影響還對(duì)于機(jī)床生產(chǎn)加工的零件精度有著極大的影響這無(wú)論是對(duì)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(guò)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(duì)于采礦機(jī)械的壽命有著直接的影響。
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