什么是数控加工振刀？应该如何避免？

优胜客服王老师

振刀的一些基本原因都有些什么？

在这之前呢，先来做一下刀具加工时的力学解析:
刀具在加工工件的时候会在径向方向产生一个分力，而整个刀具系统就是一个刀体。所以在受到力的时候这个刀体就会变形，会往力的方向产出偏差，有一个位移，这样加工深度就变小了，力就变小了。位移就会变小，刀体就向力的反方向移动。这样切深又变大了，力也大了，刀体又向力的方向动。如此反复就形成了振动。

上面说的有点绕，一句话：所谓振刀，加工过程中变化的切削力作用到刀具和工件，从而产生振动。



那么我们可以看到，产生振动有三个相关的因素：

一：刀体本身的强度。
二：切削力的大小。
三：工件的强度（工件也会产生位移）

刀体本身的强度：这个好理解，越粗越短强度就越大，所以你想往这个方向上解决振动问题，那么就把刀体往短，往粗了弄，那一定会解决问题的。如果加工度长度有要求，那也要注意下面的问题。

钢制刀杆伸出长度控制在3倍径以下。
重金属刀杆伸出长度控制在5倍径以下。
如果还要长可以使用减震刀杆

切削力：这个更好理解了，切削力越小振动越小。所以如果你想从这个方向上解决振动问题，那么你就使用更大的前角，更小的刃口宽度，减少减小进给等等，能够减少切削力的办法都可以。





你看方法简单吧。当然也有难的，下面说点稍微难的，影响振动的还有一个因素就是振频。振频通俗一点解释就是~~切削过程中零件或刀具或机床的振动频率相同，随即产生共振。



振频分为高频、中频、低频（辨别方法如下表：）

高频振动：声音类似哨音 ，小直径细长刀杆或者薄壁工件进行高转速切削容易产生，加工出来的零件表面质量类似起皱的丝绸。

中频振动：类似汽车笛声，中等直径铣刀杆中低转速，刀杆长径比超过5，刀杆振动，加工出来的零件表面质量类似鱼鳞。

低频振动：类似蛙鸣，大型结构工件产生自振，如大的壳体.若是刀杆同时振动，可能是刀头过重而且刀杆连接部位配合不好，同时刀杆总长超长，转速通常较低，加工出来的零件表面质量类似鱼鳞但是之间的波纹很大又平缓

怎么从振频的角度上解决振动问题呢？就是错峰，就是机床在这个频率上浪，刀具就要在另外一个频率上浪。车削还好，因为就一个刀片，振频的问题基本都是机床和工件产生的，没有太好的办法解决，只能从上面说的两个方面去下手。铣刀就不一样了，刀片有很多齿，刀具自己就产生一个频率，所以如果铣刀振刀，可以改成不等分的铣刀试试，效果就会好很多。

还有一种振刀是因为你切深太小产生的。比如刀片0.8的圆角，你切深只有0.1，那估计也会产生振刀。因为这个时候刀具不是在切削而是在磨削，那就会产生振动。所以加工的时候一定要看看刀片各个方面和加工参数是不是合适。一般来说，切深要大于刀片圆角的1/3，切深要大于刀片的刃口宽度。只要满足上面这两个条件基本这种振动就不会有了。所以加工越浅圆角就要越小。



加工中有了振动，哪怕是微小的振动，会对产品质量，刀具寿命影响很大。
　　
解决加工中振刀是比较费麻烦的，牵扯很多方面，比如刀具，机床，零件装夹，编程等等。但麻烦不代表没有方法，方法还是有的，具体什么方法呢？
　　
最简单的方法是：调整加工参数。
　　
当我们加工零件时候，零件出现振纹，首先想到的是调整切削参数，比如减低切削线速度等。
　　
今天这篇文章主要从刀具角度来讲解如何解决铣削加工中的振刀。在选刀的时候就把潜在的振动因素解决掉，这个比加工中出现振动然后在想解决办法更重要。

分享3个观点：

1，能选择粗的刀杆就选择粗的，能悬深短点就尽量短点，毕竟越粗越短刀具强度就越大，这也做的好处不仅能减小铣削过程中的振动，对刀具寿命以及加工效率提高有明显效果。

2，主偏角 ：主偏角决定了刀具的受力方向。清风我给大家一条总结性的结论：主偏角越大轴向受力越小，径向受力越大。


如上图主偏角为90°铣刀，切削过程中轴向受力小，这也是为什么铣削薄壁零件（作用力与反作用力），为了防止零件变形或振动，而采用较大的主偏角刀具。上图主偏角为10°铣刀，轴向受力大，径向受力小，如果刀具悬深长，因此为了提高加工稳定性而采用小的主偏角。


3，齿数
　　
齿数的多少直接影响切削力的大小。给大家一条总结性的结论：刀具齿数越多，切削力越大。



为了提高加工效率，尽可能选择多齿刀具，齿多进给F大。但是在不稳定的工况下如零件刚性不足，刀具悬深长等，为了减低切削力，尽量选择疏齿刀具。

刀具方面还有很多需要注意的，对铣削过程中振动，选刀的时候上述三点效果简单直接，亲测有效。