如何对加工中的振动说不？

机械加工中的振动通常是金属切削过程中不可避免的一部分。他们有一种强迫或自我兴奋的本性，总是伴随着切割动作。加工振动被称为“颤振”，突出了它们的特殊性质，这存在于形成切屑的每一次加工中。即使认为切割是稳定的，也不意味着不会发生振动。在这种情况下，振动只是保持在提供所需加工结果的水平上，并被视为“无振动”操作。
事实上，切割过程中的振动是降低性能的破坏性因素。制造商尽一切努力减少振动，理想情况下，将其降低到不影响加工结果的水平。颤振是一个严肃的研究课题，它已经为制造商提供了对加工中的振动进行建模的方法，尽管它们很复杂，但可以非常有效地找到一种减少颤振的方法。但是，这种建模需要时间，并且需要各种输入数据，有时还包括额外的测量。在大多数情况下，当制造商在加工过程中面临振动时，他们只有少数工具可供使用，以便实时响应以减少颤振。最常见的做法是改变切削速度和进给，这通常会导致生产率降低。因此，任何对加工操作生产率没有不利影响的有效减振方法都将对制造商具有吸引力。
机械加工中的减振需要将制造单元视为一个系统，该系统由机器、工件、工件夹持装置和切削工具等相互关联的元件组成。虽然每个元件对总减振的影响不同，但改善一个元件的振动特性可能会对系统的整体动态行为产生重大影响。大多数防振工作都集中在开发具有智能传感器和计算机控制以及先进减振工具的更坚固的机器上。切削工具（最小 - 也可能是最简单的 - 系统组件）能否显着改变制造单元的振动强度？尽管生产商可能对切削工具在减少颤振方面的作用不抱太大希望，但在某些情况下，正确选择的工具可以简单地停止振动，而不会对生产率产生任何不利影响。

切削几何形状
正确的刀具几何形状使切削动作平稳稳定。槽型对切削力波动、排屑和其他因素有很大影响，这些因素与振动模式直接相关。伊斯卡的刀具设计工程师认为，切削几何形状可以大大增强刀具的减振能力，并相应地开发了有趣的解决方案。 伊斯卡的各种可转位刀片、可换头和整体硬质合金刀具具有切屑劈裂切削刃。这样的边缘可能是锯齿状的或具有碎屑槽。切屑分离作用导致较宽的切屑被分成小段，从而在加工过程中使刀具具有更好的动态性能，并且振动得到稳定。在粗加工中，加长槽铣刀去除大量材料坯料并在重型工况下工作。循环作用的显着切削力会产生振动问题。使用 chip-splittin 时g 可转位刀片，可以解决这些困难。带圆刀片的铣床是加工型腔和型腔的真正主力，尤其是在模具制造中，通常在高悬伸下运行，这会影响刀具的刚度和抗振性。当悬伸已超过 3 个刀具直径时，会出现切削稳定性问题。使用具有碎屑效果的锯齿状圆刀片可以纠正这种情况，并显著提高稳健性 。
巧妙定义的齿距是将切削刀具的动态行为提升到新水平的有效方法。伊斯卡的 CHATTERFREE 整体硬质合金立铣刀 （SCEM） 系列是在螺距控制方法的基础上设计的。该系列具有可变角度螺距和不同的螺旋角组合。这一概念确保了在广泛的应用中无颤振铣削。
FINISHRED 系列整体硬质合金立铣刀具有切屑劈裂几何形状和可变螺距凹槽 ，在根据粗加工数据加工时提供表面光洁度。
在整体硬质合金立铣刀中证明了其有效性的防振切削几何形状原理，已被应用于 MULTI-MASTER 系列中由硬质合金制成的可更换多刃铣头的设计中。

无振钻
钻削中的振振会导致表面光洁度差和精度问题。在伊斯卡的 SUMOGAM 系列带有可更换硬质合金刀头的组装钻头中，QCP/ICP-2M 刀头的双刃设计大大提高了刀具的动态稳定性。
如果钻头进入材料时发生振动，可能会导致钻头严重损坏甚至破损。SUMOCHAM-IQ 系列 HCP 可换式硬质合金刀头旨在安装在标准 SUMOCHAM 工具的主体中，可确保可靠的自定心能力。关键是头部切削刃不寻常的凹形轮廓，让人想起宝塔形状。这种独创的切削槽型可以直接在固体材料上钻出深度达 12 个孔径的高质量孔，而无需预先钻导向孔。
“魔塔”采用伊斯卡的另一项创新：LOGIQ3CHAM 系列最新一代钻头，带有 3 个齿的可更换硬质合金头，以确保更高的生产率。钢钻头体具有 3 个螺旋槽，与相同直径的 2 槽组装钻头相比，它削弱了钻头体结构。为了提高动态刚度，凹槽螺旋角是可变的。这种设计原理与宝塔形的切削刃相结合，为稳定、高效的钻孔提供了耐用的防振解决方案。

刀体材料
组装好的切削刀具由带有安装有切削元件（如可转位刀片或可换头）的刀体组成。选择合适的刀体材料为形成无颤振的刀具结构提供了额外的选择。大多数工具体由高质量的工具钢牌号制成，其材料应力-应变行为相似。然而，在某些情况下，模具设计工程师已经确定了提高振动强度的成功材料替代品。
MULTI-MASTER是ISCAR的一个旋转工具系列，具有可更换的头部，提供了一系列的工具ODIES，简称柄，由钢、碳化钨或重金属制成。钢柄是最通用的。硬质合金具有较大的杨氏模量，可提供极其坚固的设计，因此硬质合金刀柄主要用于高悬伸铣削和加工内圆周槽。重金属是一种含钨含量约为 90% 的合金，其特点是具有减振性能，而重金属刀柄最有利于在不稳定工况下进行轻到中等切削操作。

用于深车
削的减振刀具用于内圆车削或镗削工序的典型刀具包括带有已安装刀片的镗杆或带有刀片的刀夹。条形图是工具动态行为的主要因素。棒材的刚度是棒材悬伸与直径比的函数，大比率可能是刀具偏斜和振动的原因，从而影响加工过程中的尺寸精度和表面光洁度。
伊斯卡开发了三种类型的镗杆，以涵盖广泛的镗削应用：两种整体式 （钢和整体硬质合金） 和一种装配式镗杆，内部带有减振系统。
钢棒可实现悬伸达 4 个直径的稳定加工。由于钢的弹性特性，超过此值会引起振动。将杆材料从钢改为更坚硬的整体硬质合金，可确保高效无振动的镗削，悬伸可达 7 个直径。然而，进一步增加镗削深度也受到材料应力-应变行为的限制。为了清除这一悬垂障碍，伊斯卡开发了 ISOTURN WHISPERLINE 系列防振圆柱杆。镗杆带有可互换的镗头，用于加工不同几何形状的可转位刀片，并具有内冷却液供应能力。棒材设计的主要元素是内置的减振机构，可在加工过程中提供“主动”减振。这使得悬伸直径为 7 到 14 个直径的镗削成为可能 。
减振装置也用于 ISCAR 深槽和切断工具。该装置位于刀片槽下方的刀刃中。每个叶片都由 ISCAR 预先校准，以便在各种悬垂下实现最佳性能，但最终用户可以根据需要自行完成微调校准。
切削刀具制造商在减少加工振动方面的选择有限，只有刀具切削几何形状、刀体材料，也许还有带有内置减振装置的切削刀具可供他们使用。需要相当的技能和独创性才能使用这些有限的资源制作一个无颤动的工具。然而，这是