cnc加工震刀简介

在CNC加工中，“震刀” 是指加工过程中刀具或工件发生异常振动的现象，这种振动会导致工件表面出现波纹状痕迹（即震刀纹），严重影响加工质量和效率。以下是关于 “震刀” 问题的详细介绍：

主要原因

刀具因素

刀具悬伸过长：刀具伸出长度越大，刚性越差，越容易产生振动。

刀具材质不合适：刀具材料的性能不足以应对当前的切削条件，可能导致振动。

刀具磨损：刀具刃口磨损不均匀，会使切削过程不平衡，引发振动。

刀具刚度不足：刀具本身刚度不够，无法承受切削力，从而产生振动。

切削参数设置不当

切削速度：过高或过低的切削速度都可能导致振刀。当切削速度接近系统的固有频率时，容易引发共振。

进给速度：不合理的进给速度会影响切削力的分布和大小，进而导致振动。

切削深度：切削深度过大，切削力增大，超过刀具和机床的承受能力，容易引起振动。

工件固定与夹具问题

工件固定不牢：工件没有牢固地固定在工作台上，切削时会发生位移和振动。

夹具刚性不足：使用的夹具刚性较差，无法提供足够的支撑力，导致工件振动。

工件形状特殊：对于细长轴类或薄壁类工件，由于自身刚性差，更容易产生振动。

机床性能限制

机床刚性不足：机床整体结构刚性不够，在切削力的作用下会发生变形和振动。

主轴系统问题：主轴轴承磨损、主轴回转精度下降等，都会影响刀具的稳定性，导致振动。

其他因素

材料特性：工件材料的硬度、韧性等特性会影响切削力的大小和稳定性，某些材料更容易产生振动。

环境因素：车间环境的振动源（如附近大型设备的运行）也可能传导至机床，诱发振刀。

解决措施

优化刀具选型与装夹

选用短柄刀具：尽量缩短刀具伸出长度，提高刀具刚性。

选择合适的刀具材质：根据工件材料和加工要求，选择硬质合金、陶瓷等高性能刀具材料。

及时更换磨损刀具：定期检查刀具磨损情况，及时更换磨损严重的刀具。

使用防振刀具：如不等齿距疏齿铣刀、具有减振功能的刀柄等。

合理设置切削参数

调整切削速度：避开系统的固有频率，通过试验找到合适的切削速度范围。

控制进给速度：根据刀具和工件的情况，合理设置进给速度，避免过大或过小。

减小切削深度：适当减小切削深度，降低切削力，减轻振动。

增强工件固定与支撑

加固工件装夹：使用合适的夹具，确保工件牢固地固定在工作台上，增加装夹面积和夹紧力。

添加辅助支撑：对于细长轴类或薄壁类工件，使用中心架、跟刀架等辅助支撑装置，提高工件刚性。

提升机床性能与维护

定期维护保养机床：检查机床各部件的状态，及时修复或更换磨损的零部件，保证机床的刚性和精度。

调整机床水平：确保机床安装在平整坚实的地面上，调整机床水平，减少因地基不平导致的振动。

采用先进的加工工艺

优化刀具路径：采用规则的啮合刀具路径，避免刀具在加工过程中产生周期性的冲击。

尝试逆铣加工：在某些情况下，逆铣加工可以减少振动的发生。

使用振动监测技术：安装振动传感器，实时监测加工过程中的振动情况，及时调整加工参数。

考虑材料特性

预处理工件材料：对于一些难以加工的材料，可以进行预先处理，如退火、正火等，改善材料的切削性能。

选择合适的切削液：合理使用切削液，可以起到冷却、润滑和减振的作用，有助于减少振动。

综上所述，CNC加工中的“震刀”是一个复杂的系统性问题，需结合设备、刀具、工艺及操作多维度排查与优化。通过针对性的措施可显著降低振动风险，提升加工质量与效率。