Почему возникает вибрация станков, и как ее устранить

На современном производстве виброустойчивости оборудования уделяется пристальное внимание.  Показатели виброустойчивости  коррелируются с показателями жесткости оборудования.  От этих показателей сильно зависят качество работы станка и его скорость производства.  При высоких показателях вибрации снижаются скорости металлообработки. Особенно это влияет на операции связанные с резанием.

При вибрации станка оценивается такие понятия как: частота, период, амплитуда, размах колебаний.

Причины вибрации

- Причина возникновения вибрации станка может быть внешняя. Например, если рядом установлен пресс, или кузнечный молот, вибрация будет передаваться.  Такая вибрация зачастую возникает при недостаточно мощном фундаменте. Чтобы исправить положение, можно убрать источник вибрации, или провести укрепление фундамента, или использовать устройства гасящие вибрацию, такие как виброопоры и др.

- Возникновение вибрации может происходить в следствии, не сбалансированных вращающихся узлов. Источником вибрации в этом случае выступает центробежная сила. Она во время вращения меняет направление и вызывает колебание станка. Избавить от центробежной вибрации поможет балансировка вращающихся узлов.

- Вибрация в станке может появиться по причине не качественных передач. Если шестеренки передач неправильно подобранны или сделаны с дефектами, то они периодически воздействуют на валы и подшипники, и вызывают колебания станка.  Иногда такое может происходить по причине значительного износа шестеренок.  Чтобы устранить вибрацию, необходимо устранить причину. Нужно провести ревизию передач станка, и заменить дефектные шестеренки.

- Вибрация станка может возникнуть в следствии резания металла, в прерывистом режиме. Например, когда заготовка в виде квадрата перетачивается круглую. Или если точится не симметричный  вал. Вибрация может возникнуть при стругании поверхности прерывистого типа.

Прерывистый характер резания характерен для большинства металлорежущего оборудования.

Для борьбы с возникающей вибрацией можно применить следующие технологические мероприятия:

- Настройка оптимальной скорости обработки металла.  Например:  при резании металла могут возникать вибрации, и устранить их помогает повышение скорости.  Но в то же время нельзя слишком сильно повышать скорость. При очень высокой скорости могут появиться вибрации от вращающихся частей или передачи коробки.

- Во время фрезерования зачастую вибрация возникает из-за толстого срезаемого слоя. В такой ситуации можно избежать вибрации, если уменьшить толщину срезаемого слоя и увеличить скорость резания.

- Вибрацию можно убрать, отрегулировав углы резания. При увеличении переднего угла резания, и уменьшении заднего угла резания можно свести вибрацию к минимуму.

- Вибрацию можно уменьшать за счет понижения режущей силы.  Этого  можно достичь, используя при обработке смазывающую жидкость. Также режущая сила может быть уменьшена в следствии более чистой обработки поверхности режущего инструмента, а также использовании инструмента и более твердых быстрорежущих материалов.