铣削振动的分析和解决方案
铣削振动的分析和解决方案 PPT
如果镗刀的刀尖产生160公斤的切削力，直径32毫米的
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镗刀杆悬伸320毫米时产生的刀杆前端弹变为1.6毫米
提高刀杆的静态刚性(StaticToughness)
这样的刀片在镗削或铣削中的切削
pos. 楔入角最小，切削当然轻快。在车 削与镗削中，7度和11度后角是最
常见的刀片，刀片为螺钉夹持的最
neg..
多；在20mm以下的孔镗削中，即便
不存在振动问题，也通常选择11度
后角的刀片，例如山特维克可乐满
的TPMT,DPMT,VCEX的刀片（V型刀
片后角为7度或11度）。后角以7或
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2、如何应对系统刚性差—— 薄壁工件的铣削用90度主偏角的刀具。
薄壁工件铣削发生振动的原因完全来自于工件，这种工件 一般是箱式或者碗式零件。
改善工件夹持。如：增加合适的辅助支撑点，在夹具和机 床工作台面之间加装一层木板，用粗大的橡皮条或者弹簧 勒在壳体的外面，在箱体内部充满湿沙子等等，奇思妙想 不一而足。
铣削
通用的 HRC40 以上的合金钢刀杆，刀杆从主轴端部向外悬深 与刀杆直径比大于 3 到 4； 模块化刀杆的模块接口磨损影响定位或者接口类型不适合铣削 加工； 刀杆的模块化接口之间拉紧力不够。
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切削振动的三个分类
似起皱的丝绸
小直径细长刀杆或者薄壁工件 进行高转速切削
被定义为细长轴的零件外圆车削，通常由尾部顶尖支撑但是没 有跟刀架
内孔车、镗削
通用的 HRC40 以上的合金钢刀杆，刀杆夹持悬深与刀杆直径 比大于 4； 同时刀杆夹紧采用螺拴侧压，定位采用 V 型铁或孔柱间隙配 合； 刀尖偏离孔中心线 0.1mm 以上。
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机夹刀片车镗刀与铣刀的切削振动条件
浅析机床的振动及防治
浅析机床的振动及防治内容摘要：摘要机床振动的原因及类型，振动对加工零件的精度及粗糙度的影响，以及消除机床振动的各种方法。
关键词自激振动；受迫振动；系统刚性；颤振机床工作时产生的振动，不仅会影响机床的动态精度和被加工零件的质量，而且还要降低生产效率和刀具的耐用度，振动剧烈时甚至会降低机床的使用性能，伴随振动所发出的噪音会影响机床工人的健康。
随着我国机床工业的飞速发展，机床的振动问题也就更加引起人们的重视。
一般的说，机床工作时所产生的振动基本上有两大类：1）受迫振动；2）自激振动。
例如在车床、铣床和磨床上，经常见到回转主轴系统的受迫振动，其频率取决于回转主轴系统的转速（在铣削时还与铣刀的齿数有关）。
在机床上发生的自激振动类型较多，例如有回转主轴（或与工件、或与刀具联系）系统的扭转或弯曲自激振动；机床床身、立柱、横梁等支撑件的弯曲或扭摆自激振动；还有工作台等移动部件在低速运行时所发生的张弛摩擦自激振动（通称爬行）等等。
通常把金属切削过程中表现为刀具与工件之间强烈的相对振动的这种自激振动称为“颤振”。
机床工作时发生振动是常见的。
机床振动不仅歪曲了工件的几何形状和尺寸，而且还将在已加工表面上留下振纹，降低了精度和表面光洁度，加剧了金属表面层的冷硬情况，振动时刀具的耐用度也将急剧下降，甚至导致刀刃的崩坏，这个问题对于性质较脆的硬质合金刀具和陶瓷刀具来说尤为严重。
机床发生振动后，往往迫使操作工人降低切削用量，因而限制了机床的生产率。
此外，在机床自动线中，只要有一台机床发生振动而被迫暂停运转，就会破坏生产的节律，引起生产过程的混乱。
可见机床振动是必须引起注意的一个重要问题。
随着科学技术的飞跃发展，对机床零件的制造精度和表面质量提出了更高的要求，从而使机床振动问题的研究成为研制、生产和使用机床等部门必须面对的重大课题，研究机床振动的目的在于探究机床振动的原因，谋求防止和消除机床振动的方法，以研制抗振性更佳的机床。
减小数控铣床切削振动的十二种方法
减小数控铣床切削振动的十二种方法数控铣床有分为不带刀库和带刀库两大类。
其中带刀库的数控铣床又称为加工中心。
接下来，小编为大家分享减小数控铣床切削振动的十二种方法，希望对大家有帮助!1.对于细长刀杆的锐刀的键削，或者细长轴的外圆车削，使用90。
主偏角的刀具有利于消振。
无论是外圆车刀车削细长轴，还是细长刀杆的键刀幢孔，总是90。
,主偏角的刀具产生的径向切削力最小.同时刀片刃口产生的轴向力最大。
2.对于细长杆的铣刀，圆刀片铣刀最有利于消振。
铣刀与搅刀相反，主偏角越接近90。
，径向切削力越大几刀杆振动越大。
所以数控铣床在模具深孔型腔的面铣削加工中，通常选用45。
主偏角铣刀，如果切深小于I mm.常采用圆刀片铣刀或球刀。
3.数控铣床使用细长杆立铣刀铣削深型腔时。
常采用插铣方式。
插铣就是刀具像钻头一样轴向进刀，当铣削深的型腔时.通常长杆的悬仲大于3 倍的刀杆直径.我们推荐使用轴向进刀的插铣方式。
但是立铣刀刀片刃口有一定宽度的径向切削刃.刀具供应商有技术资料证明该刀其在插铣时的最大吃刀宽度。
4.在薄壁工件的铣削加工中.发生振动的原因完全来自于工件，这种工件被称为箱式或者碗式零件(box like or bowl like shape workpiece)。
由于振动来自于工件本身.那么在处理这类零件的铣削加工时，主要是以改善工件的夹持为主。
5.在内孔镗削时，刀片刃形角越小越好.这样副主偏角很大，副刃口与被加工面的颤动接触区小，颤动很难转为振动.副切削刃挤屑的机会也小。
6.若面铣刀采用疏齿不等距铣刀，则可减小铣削振动。
这里齿是。
万能铣床产生震动与噪声的原因
万能铣床一旦产生震动，如果不进行处理就会出现主轴径向跳动大，出现异响，从而就会影响产品的加工精度。
下面我们来分析一下万能铣床震动意见噪声产生的原因。
检查万能铣床主轴是否松动，卸下主轴箱右侧的改版，用螺丝刀从锁紧螺母的槽中撬，直止退电，然后用退刀斜铁，别住主轴，用螺丝刀调整主轴总轴承上的锁紧螺母，达到松紧适宜，盖上盖板即可。
整机抖动现象，检查原因：检查万能铣床是否平行主电机座杆，电机法兰盘及电机枝干的锁紧螺母、螺钉是否松动，机头支座，滑座在立柱上是否夹紧。
处理方法：万能铣床垫平，旋紧螺钉，螺母，调整各锁紧部位达到牢固。
万能铣床升降台，工作台移动不平稳，可能是斜铁松动，调整斜铁达到松紧适宜即可。
万能铣床产生噪声的原因分析：1.切削力不断变化a.铣刀同时有几个齿参加加工，铣削过程中切削宽度是不断变化的。
由于刀齿很难保证在同一圆周上，这就进一步加大了切削力的变化。
在切削过程中，铣刀刀齿的切削厚度时变化着的，因此对每一个刀齿来说切削力也是变化的。
2.存在着冲击铣削力的变化和冲击的存在，是铣削是产生噪声的主要原因，尤其是铣削薄壁结构的工件时，铣刀的刀齿撞击工件的瞬间，由于工件的刚性差和材质的关系，会产生较大的振动，导致机床噪声值幅度增加，且又通过工件辐射出来，为减少振动，可在工件上加阻尼板铣刀的多刃切削会引起铣床的振动，产生噪声。
如果这种振动频率与机床的固有频率相同，就会产生共振现象，更加增大噪声。
由于切削力的变动较为剧烈，致使主轴和刀杆产生扭转振动，从而造成主轴驱动系统中的齿轮受到反复冲击载荷，引起振动和噪声。
万能铣床是一种切削不连续的机床，切削阻力的冲击变化导致铣床的振动并产生噪声，所以，在解决铣床噪声问题时，除把重点放在寻找变速箱中的噪声源外，还必须注意到铣床结构本身的振动问题。
工业机器人铣削加工振动研究
工业机器人铣削加工振动研究工业机器人铣削加工振动研究摘要：随着工业机器人在制造业的广泛应用，研究如何降低机器人在铣削加工过程中的振动对提高加工质量和效率具有重要意义。
本文通过实验研究和模拟分析，探讨了工业机器人铣削过程中的振动特性，分析了振动对加工质量的影响，并提出了一些改进措施，旨在提高工业机器人铣削加工的稳定性和效率。
一、引言工业机器人在制造业中的应用已经实现了从简单重复任务到复杂加工操作的转变。
在铣削加工中，机器人的振动问题成为制约加工质量和效率的重要因素。
虽然现有研究已经取得了一定的成果，但是仍存在许多问题需要深入研究。
二、试验研究本实验选择一种常见的工业机器人进行铣削加工试验，通过检测机器人在加工过程中的振动情况，了解机器人的振动特性。
实验结果显示，机器人在加工的不同位置和不同速度下存在较大的振动。
三、振动对加工质量的影响振动会直接影响到铣削加工的质量。
首先，振动会导致加工表面的粗糙度增加，从而降低加工质量。
其次，振动还会导致刀具与工件之间的相对位置发生变化，进而引起零件尺寸的偏差。
此外，振动还会导致刀具切削力的波动，增加加工过程中的能耗和刀具磨损。
四、改进措施为了降低机器人在铣削加工过程中的振动，可以从以下几个方面进行改进：1. 优化机器人的姿态控制：通过优化机器人的运动轨迹和加工参数，减小机器人的加速度和转动惯量，降低振动的产生。
2. 选择合适的铣削刀具：选择合适的刀具材料和几何结构，提高切削性能，减小切削力波动对振动的影响。
3. 加强机器人的结构刚度：通过优化机器人的结构设计和材料选择，提高机器人的刚度和抗振能力。
4. 应用主动振动控制技术：利用主动振动控制技术对机器人进行振动补偿和控制，降低振动对加工质量的影响。
五、结论通过实验研究和分析，我们对工业机器人在铣削加工中的振动特性进行了研究。
实验结果表明，机器人的振动对加工质量有着直接影响。
为了降低振动对加工质量的影响，我们提出了一些改进措施，包括优化机器人的姿态控制、选择合适的切削工具、加强机器人的结构刚度和应用主动振动控制技术等。
机械加工中机械振动的原因解析与应对
机械加工中机械振动的原因解析与应对随着工业技术的不断发展，机械加工已成为现代生产中不可或缺的重要环节。
然而在机械加工过程中，经常会遇到机械振动的问题，这不仅会影响加工质量，还有可能引发安全事故。
了解机械振动的原因和有效应对是非常重要的。
一、机械振动的原因解析1.不稳定的加工条件在机械加工过程中，如果加工条件不稳定，比如切削速度、切削深度、进给速度等参数没有得到合理控制，就会引起机床工作状态的不稳定，从而产生振动。
2.机床结构设计不合理机床是机械加工的主要设备，如果机床的结构设计不合理，会导致刚性不足、固定件松动等问题，使得在加工过程中产生振动。
3.切削刀具磨损切削刀具是机械加工中常用的工具，如果刀具磨损严重或者安装不良，就会引起加工过程中的振动。
4.工件材料变形在加工过程中，由于工件材料自身性能的变化，也有可能引起机械振动。
5.进给系统问题进给系统的性能不稳定、传动链条出现松动等问题，会导致机床在工作时的振动。
刀具在加工时，间歇切削会引起刀具的振动，影响加工质量。
二、机械振动的应对措施1.合理选择切削工艺参数在机床的结构设计上，要注重刚性的设计和加强工装的固定，确保机床在加工过程中稳定性。
加强机床的维护保养工作，及时发现并解决机床结构问题。
3.切削刀具的选择和维护合理选择切削刀具，并确保刀具的安装正确、刃磨合适，定期进行刀具的维护和更换工作。
选择质量稳定的工件材料，对材料性能进行精密测试和处理，以减少因材料变形引起的机械振动。
对进给系统进行定期的检查和维护工作，确保传动链条、导轨等部件的稳定性和耐磨性。
6.刀具间歇切削的解决方法对于刀具间歇切削引起的问题，可以采用提高刀具速度、增加刀具的刚度等方法来减少刀具的振动。
三、结语在机械加工中，机械振动是一个常见问题，如果不能得到及时合理的处理，会对加工质量和安全性造成很大影响。
加强对机械振动原因的分析和应对措施的研究非常重要。
通过合理选择加工条件、加强机床结构设计和维护、切削刀具的选择和维护、工件材料处理、进给系统的维护以及解决刀具间歇切削等措施，可以有效减少机械振动的发生，提高机械加工的质量和效率。
床身铣床的振动模态分析与控制
床身铣床的振动模态分析与控制摘要：床身铣床是现代机械加工中常用的一种设备，其振动特性对加工质量和机械寿命具有重要影响。
因此，对床身铣床的振动模态进行分析与控制是必要的。
本文将介绍床身铣床的振动模态分析方法，包括理论分析和实验分析，并探讨振动控制技术的应用。
一、引言床身铣床是工件在加工时产生振动的重要来源之一。
如何降低机床的振动，提高加工质量和工件表面光洁度是现代机械加工领域的关键问题之一。
床身铣床的振动模态分析与控制成为解决这一问题的重要手段之一。
二、床身铣床的振动模态分析方法1. 理论分析方法（1）有限元分析法：利用有限元方法建立床身铣床的结构模型，通过求解其特征值和特征向量，得到床身铣床的振动特性。
（2）模态试验分析法：通过对床身铣床进行模态试验，利用频率响应函数和模态参数识别方法，获得床身铣床的振动模态。
2. 实验分析方法（1）激振法：通过在床身铣床上施加外力激发振动，测量振动响应，进而识别出床身铣床的振动模态。
（2）激光干涉法：利用激光干涉技术测量床身铣床的表面位移分布，通过分析位移频谱和共振频率，得到床身铣床的振动模态。
三、床身铣床的振动控制技术1. 主动控制主动振动控制是通过在床身铣床上施加控制力对振动进行控制。
常见的主动振动控制方法包括：伺服驱动控制、力矩控制、电液伺服控制等。
这些方法能够实时感知床身铣床的振动状态，通过反馈控制技术对振动进行抑制。
2. 被动控制被动振动控制是通过改变床身铣床的结构或增加振动吸收材料等 passively 来降低振动。
常见的被动振动控制方法包括：隔振控制、阻尼控制、能量吸收控制等。
这些方法通过改变床身铣床的传递特性，减少振动的传播和能量损失。
3. 半主动控制半主动振动控制是主动控制和被动控制的结合，利用主动控制技术和被动控制技术相结合来实现振动控制。
常见的半主动振动控制方法包括：阻尼控制、智能材料控制等。
这些方法通过智能调节材料的特性或控制方式，实现对床身铣床振动的实时调控。
铣削振动的分析和解决方案
刀具在切削工件时发生振动需要有下面三个条件同时存在：
1、包括刀具在内的工艺系统刚性不足，导致其固有频率低； 2、切削产生了一个足够大的外激力； 3、这个外激力的频率与工艺系统的固有频率相同，随即产生共振。
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机夹刀片车镗刀与铣刀的切削振动条件
机加工描述 产生振动的极限条件
外圆车削
被定义为细长轴的零件外圆车削，通常由尾部顶尖支撑但是没 有跟刀架
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3、提高刀具系统的刚性——
选用好的刀具接口
加工中心的传统7:24刀柄系统在长悬臂 刀具加工时的抗振性能不如HSK和BigPlus刀柄。 加工中心的回转刀具(Rotating Tools)分 为整体式刀柄和模块式组合刀柄两种 ，模块式刀柄不一定比整体式刀柄的 刚性差，只要刀柄的模块化接口是先 进的短锥大端面双定位面系统，山特 维克可乐满的Capto刀柄模块系统是其 中的代表，它的+/2um的重复定位精度 和完美的抗弯与抗扭特性使刀柄系统 刚性得以保持，因为良好的组合性， 倒锥型刀柄最大限度的提高了铣镗刀 具的抗弯性能，并且为可乐满的多家 竞争对手选为自己的刀具接口。
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振动不严重时，用调整切削参数的方法。
调整切削参数只对切削振动不严重的刀具可能有效。 一般的调整方法如下：
降低刀具或者工件的回转速度；
减小切深并提高铣刀的走刀量； 内螺纹的车削产生振动，可将完成螺纹车削的进刀步骤减少1至2刀。
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从四个方面考虑减振：
1. 降低切削力； 2. 应对系统刚性差； 3. 提高刀具系统的刚性； 4. 刀具减振。
铣削
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切削振动的三个分类声音 加表面质量 产生条件小直径细长刀杆或者薄壁工件 进行高转速切削 中等直径铣刀杆中低转速，刀 杆长径比超过 5，刀杆振动
床身铣床的切削振动与噪声控制
床身铣床的切削振动与噪声控制床身铣床是广泛应用于金属加工领域的一种机床，它采用切削工艺将工件测量整形。
然而，床身铣床在工作过程中产生的切削振动和噪声问题给操作人员的健康和安全带来了巨大挑战。
因此，对床身铣床的切削振动和噪声进行有效的控制非常重要。
切削振动是床身铣床运行中的一种不可避免的问题。
它主要是由于切削力引起的机床结构振动所导致的，除此之外，切削速度、铣刀刃数和切削深度等因素也会对切削振动产生影响。
为了控制床身铣床的切削振动，可以采取以下措施：1. 加强机床结构设计：通过改善机床的刚度和阻尼特性以减少振动传递。
2. 优化工艺参数：合理选择切削速度、进给速度和切削深度，使切削力最小化。
3. 使用减振装置：在床身铣床的底座和工作台之间加入减振装置，减少振动传递。
除了切削振动外，床身铣床还存在着噪声问题。
噪声主要是由切削过程中的机械共振和切削力引起的振动所产生的。
为了降低床身铣床的噪声水平，可以考虑以下方法：1. 使用静音装置：在机床周围安装静音材料，如吸音棉或隔音板，减少噪声的传播。
2. 优化刀具设计：选择合适的刀具材料和结构设计，减少切削过程中的振动和噪声。
3. 做好润滑与冷却：合理使用切削液和冷却液，减少刀具与工件之间的摩擦和热量，降低噪声水平。
除了以上方法外，还可以通过合理的机床布局和操作流程来减少切削振动和噪声。
例如，通过合理安排机床的工作台和工具刀架之间的距离，减少切削过程中的振动。
同时，要确保操作人员熟悉机床的操作规程，采取正确的操作方法，以减少误差和振动。
在对床身铣床的切削振动和噪声进行有效控制的同时，我们还应该关注机床的维护和保养。
定期检查机床的各个部件，及时更换老化和损坏的零件，保持机床的良好状态。
此外，培训操作人员正确的维护方法也是必要的，他们应该了解如何清洁和润滑机床以及如何定期进行常规维护。
综上所述，床身铣床的切削振动和噪声是一个需要重视的问题，但我们可以通过优化工艺参数、加强机床结构设计、使用减振装置和静音装置等措施来有效控制。
数控机床切削时振动的消减方法探讨
数控机床切削时振动的消减方法探讨随着制造业的不断发展，越来越多的企业开始重视数控机床的使用。
而在数控机床的使用中，振动问题一直是不容忽视的，这不仅会对机床本身造成损伤，还会给工件加工带来困难。
因此，如何消减数控机床切削时的振动问题就成为了一个研究热点。
本文就介绍一些常用的方法来消减数控机床切削时的振动问题。
一、降低加工切削力在切削加工中，加工切削力是导致振动产生的重要因素之一。
因此，可以通过降低加工切削力的方法来消减振动。
这种方法一般通过优化切削参数和改进刀具设计来实现。
例如，选择合适的刀具转速和进给量，以减少切削力的大小；采用新型的刀具材料和结构，以提高刀具的稳定性和刃口质量；优化刀具的几何形状和切削参数，以提高切削效率同时减少切削力的大小。
这些工作可以通过计算机模拟、实验验证和实际机床加工效果来完成。
二、调整机床结构与刚度振动的发生与机床结构和刚度密切相关。
机床结构设计不合理或机床刚度不足，都会导致机床在加工过程中出现振动问题。
因此，在使用数控机床时，可以通过调整机床结构和提高机床刚度的方法来消减振动。
例如，在机床设计时，选择合适的铸造材料、优化机床结构和螺栓安装方式、增强机床刚度等，都可以有效降低数控机床切削时的振动。
此外，还可以采用配备自适应控制系统的机床，实现机床、工件和刀具之间的强耦合作用，进而消减振动。
三、采用补偿控制技术在数控加工中，由于机床精度和环境因素的影响，难免会出现误差。
这种误差会使加工后的工件精度不达标，严重时还会引起振动。
为了解决这个问题，可以采用补偿控制技术。
其原理是通过控制系统自动计算出误差值，并根据误差值对加工过程进行控制和补偿，以达到消减振动的目的。
目前，常用的补偿控制技术包括位置补偿、刀具补偿、磨削补偿等，这些技术都可以有效消减振动问题。
综上所述，数控机床切削时的振动问题一直是制造业中的一个技术难点。
为了实现高效稳定的数控加工，必须采取有效措施消减振动。
本文介绍了降低切削力、调整机床结构与刚度、采用补偿控制技术等多种方法。
机械加工过程中机械振动的原因及对策分析
机械加工过程中机械振动的原因及对策分析机械加工过程中，机械振动是一个普遍存在的问题，因为它不仅会导致精度降低，还会加速机器零件的磨损，甚至损坏设备。
因此，对于机械振动问题的解决非常关键。
本文就对机械振动的原因及对策进行分析。
一、机械振动的原因1、切削过程产生的振动切削过程中弯刀和工件之间的相互作用会产生振动。
机械加工时，刀具切削力的幅度和方向会发生变化，从而在机床或工件上形成振动。
2、结构共振机床和工件都是复杂的机械结构，当机床和工件的自然频率与加工中形成的激振频率相同时，就会产生结构共振现象。
3、加工质量问题如果切削刀具使用时间过长，切削的表面质量不佳，磨损过大等问题，就会导致加工过程中的振动。
4、材料变形在对某些材料进行加工时，因材料本身特性的影响，能量的传递不完善，自然会产生振动。
1、切削后处理切削后，工件表面存在不平整现象，如果直接进行下一步加工，就会产生新一轮的振动。
因此，在切削后应采取必要的光洁磨削或光洁加工处理，以减轻振动产生的影响。
2、提高刀具和夹具的刚性和刚度刀具和夹具的刚性和刚度直接影响到机械加工的质量和效率。
因此，加强刀具和夹具的刚度、抵抗自由度，可以减少振动的产生，并提高精度。
3、控制机床的机械系统误差机床的机械系统误差对机械振动产生了很大的影响。
因此，通过对机床的检修和调整，及时发现和排除机械系统误差，可以降低机械振动产生的风险。
4、选择适当的加工策略不同工件的加工策略会对机械振动产生不同的影响。
正确选择加工策略，调整加工参数，减少工件变形现象，避免产生振动。
三、总结在机械加工过程中，振动是一种常见的问题。
要想避免机械振动，就要在生产过程中采取正确的措施，改进机床、刀具等设备的刚性和刚度，控制机械系统误差，选择适当的加工策略等。
这样，就能高效地完成加工，保证加工精度和效率，进而提高生产效益。
精密加工中刀具的振动特性分析及优化
精密加工中刀具的振动特性分析及优化在精密加工过程中，刀具的振动一直是一个不可忽视的问题。
刀具的振动会导致加工精度降低、表面质量差、甚至会影响刀具寿命。
因此，对于刀具的振动特性进行分析并进行优化是非常重要的。
一、刀具振动的原因切削加工过程中，由于加工过程中刀具和工件之间的相互作用力，刀具带有较大的力和扭矩，导致刀具在切削过程中发生振动。
一般来说，刀具振动的原因可以归纳为以下几点：1. 刀具的制造精度不够高。
2. 刀具刃口磨损不均。
3. 集中力过大。
4. 切削参数选择不当。
5. 工件定位不准确。
6. 切削液的使用不当。
7. 刀具的刚度不够。
二、刀具振动的危害刀具振动不仅会影响加工精度和表面质量，还会对加工效率和刀具寿命产生很大的影响。
具体表现在以下几个方面：1. 降低加工精度和表面质量。
2. 影响工件的尺寸和形状精度，甚至会引起加工件的断裂。
3. 加速刀具的磨损，缩短刀具的寿命。
4. 增加加工成本，降低生产效率。
三、刀具振动的分析方法由于刀具振动问题的复杂性，只有通过科学的分析方法才能得出准确的结果。
在现代加工中，常用的方法包括实验方法和理论方法。
1. 实验方法：通过安装加速度计或其他振动传感器的方法，直接测试刀具振动的幅值、频率等参数，并进行数据处理和分析。
这种方法具有直观性和可靠性，但由于实验条件的限制，不能在一定程度上反映刀具振动的真实情况。
2. 理论方法：通过计算机模拟或分析刀具与工件之间的相互作用力进行分析。
由于理论分析方法具有较高的精度和可靠性，因此被广泛应用于刀具振动的分析和优化研究中。
四、刀具振动的优化方法刀具振动优化的目标是减小刀具振动的幅值和频率，提高加工精度和刀具寿命，同时还能提高加工效率和降低成本。
在实践中，刀具振动优化的常用方法包括以下几个方面：1. 优化刀具的选择：选择刚度好、质量优良的刀具，可以起到减少刀具振动的作用。
2. 优化加工参数：选择合适的转速、进给量和切削深度等参数，并进行合理调整。
数控机床加工过程中的振动问题分析与解决方法
数控机床加工过程中的振动问题分析与解决方法摘要：数控机床在现代制造业中扮演着至关重要的角色。
然而，数控机床加工过程中常常会出现一些振动问题，对加工质量和机床寿命产生不利影响。
本文将对数控机床加工过程中的振动问题进行分析，并提出一些解决方法，以帮助生产厂商和操作工人提高加工效率和质量。
1. 引言数控机床是一种高效、精度高的自动化加工工具，广泛应用于航空航天、汽车制造、模具加工等领域。
然而，由于机床部件的不完美和操作过程中的一些因素，振动问题成为数控机床加工过程中的一大难题。
振动问题不仅会降低加工质量，还可能导致零件和机床的损坏。
2. 振动问题的分析2.1 振动的类型数控机床加工过程中主要有三种振动类型：一是切削振动，即刀具与工件之间的相互振动；二是结构振动，即机床各个部件之间的振动；三是外界扰动引起的振动，如地震、风噪等。
2.2 振动的影响因素数控机床加工过程中振动问题的产生受到多种因素的影响，包括刀具磨损、工件材料、切削参数、机床刚性等。
其中，刀具磨损是导致振动问题的主要原因之一，它会导致切削力的不稳定，进而引起振动。
3. 振动问题的解决方法针对数控机床加工过程中的振动问题，以下是几种常见的解决方法：3.1 刀具磨损的监测与更换刀具磨损是导致振动问题的主要因素之一。
因此，监测刀具磨损状态非常重要。
可以使用传感器监测切削力和振动信号，通过专业软件进行分析，及时判断刀具磨损情况，一旦发现刀具磨损过大，应及时更换刀具，以保证加工质量和机床的稳定性。
3.2 提高机床刚性机床刚性对振动问题的解决至关重要。
在设计和制造过程中，应注重机床的刚性要求，尤其是在剧烈振动的切削区域，适当增加机床的刚性，减小振动的幅度。
此外，还可以采用补偿措施，如增加减振材料或采用补偿装置，以减少机床振动。
3.3 切削参数的优化切削参数是影响振动问题的重要因素之一。
通过优化切削参数，如切削速度、进给速度、切削深度等，可以减小振动的幅度。
《铣削加工颤振稳定性分析理论的数学方法研究》
《铣削加工颤振稳定性分析理论的数学方法研究》一、引言铣削加工作为现代机械制造领域的重要工艺，其颤振稳定性分析是确保加工质量和效率的关键因素。
颤振现象的频繁发生会导致加工精度的降低、加工成本的增加以及设备使用寿命的缩短。
因此，对铣削加工颤振稳定性分析理论的数学方法进行研究，具有重要的理论意义和实际应用价值。
本文旨在探讨铣削加工过程中颤振稳定性的数学分析方法，为提高铣削加工的稳定性和效率提供理论支持。
二、铣削加工颤振现象概述铣削加工中的颤振现象主要表现为切削力在切削过程中产生的周期性或随机性振动。
这种振动会导致工件表面质量下降，增加切削力，降低刀具寿命。
颤振现象的产生与多种因素有关，如切削参数、刀具几何形状、工件材料性质等。
因此，对铣削加工颤振稳定性的分析需要综合考虑这些因素。
三、数学方法研究1. 动力学模型建立为分析铣削加工过程中的颤振稳定性，首先需要建立动力学模型。
该模型应考虑切削力、刀具与工件之间的相互作用、切削参数等因素。
通过建立动力学方程，可以描述铣削过程中的振动现象，并进一步分析其稳定性。
2. 参数优化与稳定性预测基于动力学模型，通过数学优化方法对切削参数进行优化，以降低颤振现象的发生。
同时，利用数值仿真技术对铣削加工过程中的稳定性进行预测，为实际加工提供指导。
3. 颤振稳定性的定量评估为定量评估铣削加工过程中的颤振稳定性，需要引入相应的评估指标。
这些指标应能反映切削过程中的振动幅度、频率以及稳定性等特征。
通过对比实际加工过程中的数据与评估指标，可以判断加工过程的稳定性。
四、研究方法与实验验证在理论研究的基础上，通过实验验证所提出的数学方法的可行性和有效性。
实验过程中，应设置不同的切削参数和工况条件，观察并记录铣削过程中的颤振现象。
将实验结果与理论分析进行对比，验证所提出数学方法的准确性和可靠性。
五、结论与展望通过数学方法的研究，本文对铣削加工过程中的颤振稳定性进行了深入分析。
结果表明，所提出的数学方法能够有效描述铣削过程中的振动现象，并为切削参数的优化和稳定性预测提供理论支持。
高速铣削下的刀具振动分析与控制策略
高速铣削下的刀具振动分析与控制策略随着制造业的快速发展，高速铣削技术在加工领域中的应用越来越广泛。
然而，在高速铣削过程中，刀具振动成为影响加工质量和生产效率的重要因素。
因此，准确分析刀具振动并采取相应的控制策略对于提高高速铣削的效果至关重要。
首先，我们需要了解高速铣削下刀具振动产生的原因。
刀具振动主要源于切削力的不平衡以及刀具结构的固有特性。
在高速铣削中，由于切削速度较高，切削力会导致刀具产生激烈的振动。
同时，刀具的结构特性也会对振动产生影响，比如刀具的刚性、自然频率等。
因此，刀具振动分析的目标就是找出这些振动的原因，并提出相应的控制策略。
在刀具振动分析中，一种常用的方法是通过切削力的测量和分析来确定振动的原因。
通过在刀具上安装压电式力传感器或扭矩传感器，可以准确测量切削过程中的切削力。
根据测得的切削力数据，可以使用力平衡原理进行力的分析，进而了解切削力对刀具振动的影响。
通过分析切削力的大小、方向以及时变规律，可以更好地理解刀具振动的来源。
此外，也可以通过模态分析方法来研究刀具振动。
模态分析是一种研究物体振动特性的方法，通过对刀具进行振动频率分析，可以得到刀具的自然频率以及对应的振型。
对于刀具振动的分析，我们可以通过有限元分析方法建立刀具的动力学模型，然后进行模态分析，得到刀具的自然频率。
通过与实际工作条件进行对比，可以找出刀具振动的主要频率和对应的振动模态，从而确定刀具振动的特征。
得到刀具振动的原因后，接下来就是制定相应的控制策略。
刀具振动控制的目标是减小振动幅值和频率，从而提高加工质量和工作效率。
一种常用的控制策略是通过合理的刀具设计来降低振动的产生。
改变刀具的材料、几何形状以及结构参数等，可以改善刀具的刚性和自然频率，从而减小振动的幅值。
此外，也可以通过刀具切削参数的优化来减小振动。
切削参数包括切削速度、进给量、切削深度等。
调整这些参数的值可以有效地控制切削力的大小和方向，从而减小振动的产生。
数控机床切削时振动的消减方法探讨
数控机床切削时振动的消减方法探讨数控机床在切削加工过程中常常出现振动现象，这会使得加工精度下降，甚至会影响加工质量。
对数控机床切削时的振动进行消减是非常重要的。
本文将就数控机床切削时振动的消减方法进行探讨。
一、振动产生的原因数控机床在切削过程中，振动是由多种因素引起的，包括机床结构刚度不足、刀具磨损、切削参数选择不当、工件固定方式不合理、切削力的激励，以及工件自身的弹性变形等。
这些因素综合作用下，会导致数控机床在切削加工中产生振动。
二、消减振动的方法1. 优化机床结构数控机床的结构设计是影响振动的重要因素，通过优化机床的结构设计，提高机床的刚度和稳定性，可以有效减少振动的产生。
在实际工程中，可以采用有限元分析等工具对机床结构进行优化设计，以减少振动的产生。
2. 选择合适的刀具和切削参数选择合适的刀具和切削参数对于减少振动也是非常重要的。
合理选择刀具的材料和几何参数，以及合理选择切削速度、进给速度和切削深度，可以降低刀具的振动和切削过程中产生的振动。
3. 优化加工工艺针对不同的工件和加工要求，可以采用不同的加工工艺来减少振动。
可以采用多道次切削的方法，减小每次切削的深度，可以降低切削过程中产生的振动。
采用合适的夹紧方式，保证工件的固定稳定也是降低振动的有效方法。
4. 使用振动控制装置在数控机床上安装振动控制装置是一种比较直接的方法来消减振动。
通过在机床上安装振动传感器和控制器，可以实时监测和调节机床的振动状况，以达到减少振动的目的。
5. 提高加工精度提高数控机床的加工精度也是减少振动的一种方法。
提高机床的控制精度和加工精度，可以降低切削过程中的振动产生，从而提高加工质量和加工精度。
6. 合理使用减振工具在实际加工中，可以使用一些减振工具来减少振动。
可以在数控机床的床身下增加减振垫，或者在机床的支撑座上安装减振器等，可以有效减少机床的振动。
数控机床在切削过程中的振动是一个常见的问题，对于振动的消减需要从多个方面来考虑。
数控机床加工过程中的振动问题分析与解决方法
数控机床加工过程中的振动问题分析与解决方法摘要：数控机床作为现代制造业中不可或缺的设备，在加工过程中常常会出现振动问题，影响加工质量和工件精度。
本文将通过分析数控机床加工过程中的振动问题，探讨其成因，并提出相应的解决方法，帮助读者深入了解振动问题的本质，有效提高加工效率和质量。
一、引言数控机床在现代制造业中起着重要的作用，它能够实现高精度、高效率的加工，大大提高了生产效率。
然而，随着加工要求的不断提高，数控机床加工过程中的振动问题日益凸显。
振动不仅会降低加工精度，还可能对设备和工具产生损坏，给生产带来困扰。
因此，对数控机床加工中的振动问题进行深入研究和解决具有重要意义。
二、振动问题分析1. 振动的成因数控机床加工过程中的振动主要来自以下几个方面：(1) 机床结构：数控机床的结构设计和制造精度直接影响振动的程度。
结构刚性不足、材料强度不足等因素都可能引发振动问题。
(2) 切削力：切削过程产生的切削力对机床和工件均会引起振动。
过大的切削力会导致机床振动加剧，影响加工质量。
(3) 刀具状况：刀具的质量和磨损情况对振动问题有直接影响。
使用损坏的刀具或过长的刀具都会引发振动。
(4) 工件形状：工件的不规则形状也会导致振动产生。
尤其是工件不平衡时，会产生不均匀的振动。
2. 振动对加工质量的影响数控机床加工过程中的振动问题会对加工质量产生显著的影响：(1) 表面粗糙度：振动导致切削过程受到干扰，使得工件表面粗糙度增加。
(2) 尺寸偏差：振动会导致加工过程中的切削位置偏移，使得工件尺寸产生偏差。
(3) 加工精度：振动会使得机床无法精确控制切削过程，从而降低加工精度。
三、解决方法为解决数控机床加工过程中的振动问题，可以采取以下方法：1. 提高机床结构刚性通过改进机床结构设计和加强结构材料的强度，提高机床的刚性。
这样可以减少机床在加工过程中的变形，降低振动的产生。
2. 优化切削参数和工具选择合理设置切削参数，控制切削速度、进给速度和切削深度等参数。
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还可以通过拆除现有刀盘上的刀片数目来实现 疏齿铣削，但是要注意不能只摘除其中的某一 两个刀片，这样的结果会使其相隔刀片因每齿 走刀量翻倍而造成刃口崩碎。正确的拆除办法 是拆掉一半的刀片，所以在购买面铣刀时尽量 避免奇数齿刀盘。
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4、减振方法
提高刀具的动态刚性—被动阻尼避振刀杆
我们可以看出，加工中心的镗削 和铣削系统要比内孔车削受力复 杂的多，单靠搜索结点的安全性 ，降低切削力或者单纯提高刀体 的静态刚性很难解决振动问题， 而且上面两种办法都会降低生产 效率，牺牲刀片刃口的安全性， 如果生产任务要求我们高效安全 地进行更深的孔或腔体的加工， 而且重复生产的操作性要强， 解 决这一瓶颈的办法就是采用阻尼 避振刀杆。
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3、提高刀具系统的刚性——
选用好的刀具接口
加工中心的传统7:24刀柄系统在长悬臂 刀具加工时的抗振性能不如HSK和BigPlus刀柄。 加工中心的回转刀具(Rotating Tools)分 为整体式刀柄和模块式组合刀柄两种 ，模块式刀柄不一定比整体式刀柄的 刚性差，只要刀柄的模块化接口是先 进的短锥大端面双定位面系统，山特 维克可乐满的Capto刀柄模块系统是其 中的代表，它的+/2um的重复定位精度 和完美的抗弯与抗扭特性使刀柄系统 刚性得以保持，因为良好的组合性， 倒锥型刀柄最大限度的提高了铣镗刀 具的抗弯性能，并且为可乐满的多家 竞争对手选为自己的刀具接口。
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提高刀杆的静态刚性(StaticToughness)
有时候因为加工的孔形状特殊，需要设计特殊断面的刀 杆来保证刀杆在切削力方向刚性最强。
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使用整体硬质合金或重金属刀杆 提高刀杆的静态刚性(StaticToughness)
很多刀具厂商都制作整体硬质合金刀杆或重金属刀杆，因为这些材料的抗压强度大， 合金钢的抗压强度(compressive strength)为210Gpa，而整体硬质合金的抗压强度为 900Gpa，是钢刀杆强度的2.5倍。重金属是一种高比重的合成材料，淬火之前很软容 易切削成型，成型后可以淬硬，但是它的减振效果不如整体硬质合金刀杆。
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4、减振方法
面铣刀采用疏齿不等距铣刀来减小铣削振动。
“齿”指刀片。同样直径的面铣刀比如100毫 米，那么5个刀片的刀盘肯定比10个刀片的铣 刀产生的铣削力小50%。其实5个刀片的100毫 米刀盘相对于10个刀片的刀盘既为疏齿刀盘， 如果刀片之间的间隔是不等的即为疏齿不等距 铣刀，这种面铣刀不仅切削力小而且是没有固 定频率去刺激工艺系统发生共振。
切削振动的原因
刀具在切削工件时发生振动需要有下面三个条件同时存在：
1、包括刀具在内的工艺系统刚性不足，导致其固有频率低； 2、切削产生了一个足够大的外激力； 3、这个外激力的频率与工艺系统的固有频率相同，随即产生共振。
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机夹刀片车镗刀与铣刀的切削振动条件
机加工描述 产生振动的极限条件
外圆车削
被定义为细长轴的零件外圆车削，通常由尾部顶尖支撑但是没 有跟刀架
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4、减振方法
提高刀具的动态刚性—什么时候用阻尼避振刀杆？
刀杆描述和加工部位 合金钢刀杆车削内孔 硬质合金刀杆车削内 孔 标准Teness阻尼避振 刀杆车削内孔 特殊Teness阻尼避振 刀杆车削内孔 主要减振策略 降低与抑制切削 力，增强刀具和 工件的静态刚性 降低与抑制切削 力，增强刀具和 工件的静态刚性 增强刀具的动态 刚性 为专门加工设计 的增强刀具的动 态刚性系统同时 增强刀具的静态 刚性 长径比 4：1 5~6：1 12:1 15~16： 1
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2、如何应对系统刚性差——
铣削力的方向与工件的夹持力方向一致。
合理安排走刀的工艺路线对于铣削加 工非常重要。
铣削有顺铣和逆铣之分，传统的铣削 理论将逆铣有利于减少铣削振动，其 实是指有利于抑制丝杠的间隙产生的 振动。如今的铣削设备大都安装了滚 珠甚至滚柱丝杠，所以逆铣消振的意 义不大。 无论是顺铣还是逆铣只要铣削力的方 向与工件的夹持方向一致就有利于消 除弯板类零件的振动。
通用的 HRC40 以上的合金钢刀杆，刀杆夹持悬深与刀杆直径 比大于 4； 内孔车、镗削 同时刀杆夹紧采用螺拴侧压，定位采用 V 型铁或孔柱间隙配 合； 刀尖偏离孔中心线 0.1mm 以上。
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机夹刀片车镗刀与铣刀的切削振动条件
机加工描述 产生振动的极限条件
通用的 HRC40 以上的合金钢刀杆，刀杆夹持悬深与刀杆直径 比大于 3； 刀杆夹紧采用螺拴侧压，定位采用 V 型铁或孔柱间隙配合。
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振动不严重时，用调整切削参数的方法。
调整切削参数只对切削振动不严重的刀具可能有效。 一般的调整方法如下：
降低刀具或者工件的回转速度；
减小切深并提高铣刀的走刀量； 内螺纹的车削产生振动，可将完成螺纹车削的进刀步骤减少1至2刀。
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从四个方面考虑减振：
1. 降低切削力； 2. 应对系统刚性差； 3. 提高刀具系统的刚性； 4. 刀具减振。
铣削
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切削振动的三个分类
声音 加工表面质量 产生条件
小直径细长刀杆或者薄壁工件 进行高转速切削 中等直径铣刀杆中低转速，刀 杆长径比超过 5，刀杆振动
高频啸叫 类似起皱的丝绸 类似哨音 中频振动 类似汽车 类似鱼鳞 笛声
大型结构工件产生自振，如大 的壳体.若是刀杆同时振动，可 低频振动 类似鱼鳞但是之间的波 能是刀头过重而且刀杆连接部 类似蛙鸣 纹很大又平缓 位配合不好，同时刀杆总长超 长，转速通常在 100 转以下
pos.
neg..
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1、降低切削力——
切深一定时，使用小的刀尖圆弧半径。
比如刀片的刀尖角为0.8mm不变时，随着刀片切 深的增加，细长的镗刀或铣刀杆振动倾向在切 深ap和刀尖圆弧半径（r=0.8mm)相等时最大， 当切深ap大于刀尖半径r后，刀杆的振动反而被 抑制；
图中的R代表镗杆的弹变，可以看出当切深ap 与等于刀尖圆弧半径时弹变最大，而且随着切 深增加弹变不会再增加，因为径向切削力FCN 在ap=r时最大，ap再增加只会增加轴向抗力，而 轴向抗力不是细长刀杆产生振动弹变的原因， 反过来还会使刀杆保持稳定。
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3、提高刀具系统的刚性——
提高刀杆的静态刚性。
最为简单明了的做法是加大刀杆的直径，将外伸刀杆的悬伸做到最短 如果镗刀的刀尖产生160公斤的切削力，直径32毫米的镗刀杆悬伸320毫米时产生的刀杆 前端弹变为1.6毫米，是同样这根刀杆悬伸128毫米时产生弹变的16倍！ 如果镗刀的刀尖产生160公斤的切削力，直径32毫米的镗刀杆悬伸320毫米时产生的刀杆 前端弹变为1.6毫米，若把直径增粗到40毫米则端部弹变减小到0.64毫米！
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1、降低切削力——
使用锋利的刀片。
非涂层刀片通常比涂层刀片要锋利 即便是涂层刀片，物理涂层（PVD ）也比化学涂层（CVD或MTCVD） 的刃口更锋利 判断刃口的锋利度可以从它在指甲 盖上是否划出成形的屑来判断
刃口的钝化半径通 常在35u到75u之间
பைடு நூலகம்
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1、降低切削力——
使用正前角和大后角的刀片配以轻快的断屑槽。
这样的刀片在镗削或铣削中的切削楔入角最小，切削当然 轻快。在车削与镗削中，7度和11度后角是最常见的刀片 ，刀片为螺钉夹持的最多；在20mm以下的孔镗削中，即 便不存在振动问题，也通常选择11度后角的刀片，例如山 特维克可乐满的TPMT,DPMT,VCEX的刀片（V型刀片后角 为7度或11度）。后角以7或11度后角刀片为主要推荐，因 为它们是ISO标准刀片，不同厂家的刀片可以互换； 车刀片适用于镗削加工，现代机夹车刀片按照粗精加工分 为不同的断屑槽槽型，比如像可乐满刀片槽型 PF,KM,MF,KR等，其中的第二位表示刀片适合的加工，F 表示Finishing为精加工，这是适合做减振镗削的刀片，当 然刀片应该配以刃口耐冲击的材质才可以，比如PF4225,PF-4035,WK-4225等等。
2、如何应对系统刚性差——
细长杆立铣刀铣削深型腔时，采用插铣。
插铣就是刀具象钻头一样轴向进刀。 当铣削深的型腔时，通常长杆的悬伸 大于3倍的刀杆直径，我们推荐使用轴 向进刀的插铣方法。立铣刀刀片刃口 有一定的径向切削刃，刀具供应商能 提供此刀具在插铣时的最大吃刀宽度 。
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2、如何应对系统刚性差——
薄壁工件的铣削用90度主偏角的刀具。
薄壁工件铣削发生振动的原因完全来自于工件，这种工件一般是箱式或者碗式零件 。 改善工件夹持。如：增加合适的辅助支撑点，在夹具和机床工作台面之间加装一层 木板，用粗大的橡皮条或者弹簧勒在壳体的外面，在箱体内部充满湿沙子等等，奇 思妙想不一而足。 在铣削薄腹板时，推荐使用90度面铣刀以减小对腹板的轴向切削力。 90的主偏角铣 刀比如CoroMill390刀体，配以轻快的切削刃口刀片和正前角槽型的刀片，切削力最 为轻快。
内螺纹车削
通用的 HRC40 以上的合金钢刀杆，刀杆夹持悬深与刀杆直径 内孔槽的车削 比大于 2； 或镗削 刀杆夹紧采用螺拴侧压，定位采用 V 型铁或孔柱间隙配合。 通用的 HRC40 以上的合金钢刀杆，刀杆从主轴端部向外悬深 与刀杆直径比大于 3 到 4； 模块化刀杆的模块接口磨损影响定位或者接口类型不适合铣削 加工； 刀杆的模块化接口之间拉紧力不够。
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3、提高刀具系统的刚性——
改善刀杆的夹持方法。
第一种方法先镗出与刀杆为过渡配合的孔，若 是刀杆直径较大,比如80毫米，则将孔一侧铣开 。侧面的夹紧螺钉中要有两个顶丝，利于大径 较重的刀杆装配，其余的为刀杆夹紧螺栓。小 直径镗杆则选用Easy-Fix夹套夹持。 第二种和第三种方法刀杆与定位面只能产生线 接触，在刀具振动时相对晃动，另外螺钉与刀 杆接触部位压力与压强太大，重金属或者硬质 合金刀杆在振动时易在这些点发生断裂。