旋削加工における一般的な障害の 1 つはびびりです。 旋盤が振動すると、プロセスシステムの通常の切削プロセスが妨げられて破壊され、機械加工された表面の品質が大幅に低下するだけでなく、機械と工具の寿命が短くなります。 したがって、工作機械の振動を低減または除去するための何らかの対策を講じる必要があります。
1. 低周波振動の主な特徴
工作機械の回転部品や伝達系の振動を排除した後、主なタイプの回転振動は、回転速度によって変化しない自励振動です。 加工工程におけるワーク系の変形やツールホルダー系の変形による低周波振動の原因と対策を紹介します。
低周波振動の主な特徴は次のとおりです。
①振動周波数が低く（50-300Hz）、振動時の騒音が少ない。
②ワークの切断面に残る跡が深くて広い。
③振動が比較的激しく、工作機械の構成部品（テールストック、ツールホルダーなど）が緩んだり、超硬ブレードが破損したりすることがよくあります。
第二に、低周波振動の原因
旋削の低周波振動では、通常、ワーク系とツール ホルダー系の両方が振動しています (ただし、ほとんどの場合、ワーク系の振動が比較的大きく、支配的な役割を果たします)。 反対の作用力と反力。 振動プロセス中、ワークピースとツールが互いに離れると、切削力 F はワークピースの変位と同じ方向になり、行われた仕事は正になります。 ワークピースが工具に近づくと、切削力 F によって行われる仕事は負になります。
旋回中:
①切りくずと工具すくい面の摩擦。
②ワークピースに切り込むときとワークピースから出るときにツールが遭遇する金属硬化の程度は異なります。
③振動プロセス中、ツールの実際の幾何学的角度は定期的に変化します。
④ 振動時、工具と工作物との相対運動軌跡は楕円となり、切削部が周期的に変化します。
⑤前回の回転でワークが振動した跡により、切削部が周期的に変化。
These five situations can cause periodic changes in the cutting force, and make the F phase move away from>F. このように、各振動サイクルにおいて、工作物 (または工具) に対する切削力による正の仕事は、工作物 (または工具) に対する負の仕事よりも常に大きいため、工作物 (または工具) ）はエネルギーによって補われます。 自励振動。
3. 低周波振動対策
01
低周波振動の場合は、主にY方向の振動による切削抵抗の変化によるもので、F相が＞Fに近づき、振動が発生します。
主に以下の4つの対策を行ってください。
①刃先角度（μr角）が大きいほどFy力が小さくなり、びびりが発生しにくくなります。 したがって、工具の刃先角度を適切に大きくしてびびりを除去または低減してください。
② 工具のすくい角を適度に大きくすることで、Fy 力を低減し、びびりを低減することができます。
③工具のバック角度が大きすぎたり、刃が鋭すぎたりすると、工具がワークに食い込みやすく、びびりが発生しやすくなります。 工具が適切に不動態化されている場合、そのフランクは工具がワークピースに「かじる」のを防ぎ、びびりを低減または排除することができます。
④旋削加工時の工具先端位置が低すぎる（ワークの中心より低い）、または旋盤でのボーリング加工時に工具先端位置が高すぎると、工具先端の実際のすくい角が小さくなり、加工精度が向上します。振動しやすいリアアングル。
⑤ツールホルダーシステムが負の剛性を持つ場合、ワークピースに「かじり」やすく、振動が発生します。 したがって、旋削時のツール ホルダー システムの負の剛性によって引き起こされる振動は、可能な限り回避する必要があります。
02
旋削加工時に幅の広い切りくずと薄い切りくずが発生すると、Y 方向の振動によって切削抵抗が変化します。 切断面が広く薄い場合、Y 方向の振動により切断断面積と切断力が大きく変化します。 したがって、この場合、極めて振動が発生しやすい。 例えば、縦方向の工具旋削では、切込みが大きくなるほど送り速度が大きくなり、主たわみ角が小さくなるほど、切削断面が広く薄くなり、びびりが発生しやすくなります。 したがって、旋削速度を選択するときは、速度とともに切削抵抗が減少する中速域 (炭素鋼を切削する場合、速度範囲は 30-50m/min) を避け、同時に速度を下げる必要があります。送り量を適切に増やし、切込みを小さくすることもびびりを抑えるのに役立ちます。
03
ワークシステムとツールホルダーシステムの剛性が不十分であることが低周波振動の主な原因であり、振動を除去または低減するために次の対策を講じることができます。
① 3 本爪または 4 本爪でワークをクランプする場合、ワークの回転中心と主軸の回転中心の同軸度誤差を最小限に抑え、ワークの傾きや間欠切削などによる周期的な切削抵抗の変化による振動を避けてください。凹凸のあるカット。
②細長く、変形しやすく、振動が発生しやすいワークを加工する場合は、クーラントで冷却しながら弾性コマや補助支持具を使用し、ワークの熱膨張や変形を抑えてください。
③ワークをクランプする際、ワークが突出しすぎないようにしてください。 剛性が不足しているワークには、センターフレーム、カウンターレスト、トップなどの合理的な補助サポートを使用して、ワークの剛性を高めます。
④ チップを使用する場合は、ジャッキ力が大きすぎたり、ワークを支持する力が小さすぎたりしてワークが曲がらないように、チップとチップのテーパー穴を一致させ、心押台スリーブの張り出しがないように注意してください。長すぎる。
⑤ 工作機械主軸の軸受すきまは、主軸の回転精度や剛性に直結します。 使用中の軸受の摩耗により、すきまが大きく剛性が不足していることが判明した場合は、軸受のすきまを調整し、予圧を加えてワークシステムの剛性を高めて振動を除去する必要があります。
⑥中台車と大台車、小台車と中台車のダブテールガイドレールの接触状態を定期的に確認し、刃物台が移動した際にハジキが発生しないように傾斜インサートを適切なギャップに調整してください。ツールホルダーシステムの振動。
⑦ 角型ツールホルダーを回転させて必要な位置に工具を回転させるたびに、角型ツールホルダーを押して固定し、角型ツールホルダーの緩みによる振動を防ぎ、ツールホルダーシステムの剛性を低下させます。
