哪種振動切削技術(shù)對加工精度的提升效果比較好？

來源：發(fā)布時間：2024-10-04

以下幾種振動切削技術(shù)對加工精度的提升效果較為突出：

1. **超聲波振動切削**：

- **原理**：利用超聲波發(fā)生器、換能器、變幅桿使刀具以超聲頻率（一般在 16kHz 以上）進(jìn)行振動。在一個振動周期中，刀具與工件間斷性接觸，屬于脈沖式的斷續(xù)切削。

- **精度提升優(yōu)勢**：

- **切削力減小**：刀-屑間摩擦因數(shù)大幅降低，切削力可減小到傳統(tǒng)切削的 1/2 至 1/10，特別是對于塑性材料效果更明顯。較小的切削力能減少工件的變形，對于加工薄壁件、細(xì)長軸等易變形的零件具有重要意義，可顯著提高加工精度。

- **尺寸精度高**：刀具的高頻振動使得切屑更容易斷裂成細(xì)小的碎片，排屑順暢，減少了切屑對已加工表面的劃傷和擠壓，從而提高了尺寸精度。例如在小直徑零件的加工中，超聲波振動切削可以獲得更高的尺寸精度。

- **表面質(zhì)量好**：能夠有效降低加工表面粗糙度，可實現(xiàn)不平度、不平行度、不圓度近似為零的精密切削，提高了零件的表面質(zhì)量和形位精度。

- **熱影響小**：刀具與工件的間斷性接觸時間短，切削熱更難傳到切削區(qū)，避免了工件因熱變形而產(chǎn)生的精度誤差，并且有助于保持刀具的鋒利度，減少刀具磨損對加工精度的影響。

2. **橢圓振動切削**：

- **原理**：通過在刀具的兩個相互垂直的方向上同時施加不同頻率和振幅的振動，使刀具的運(yùn)動軌跡呈現(xiàn)橢圓形。

- **精度提升優(yōu)勢**：

- **改善切削狀態(tài)**：這種復(fù)合振動模式改變了刀具與工件的接觸狀態(tài)和切削過程中的應(yīng)力分布，使得切削過程更加平穩(wěn)。與傳統(tǒng)的一維振動切削相比，橢圓振動切削能夠更有效地減小切削力和切削熱，降低加工過程中的振動和噪聲。

- **提高加工質(zhì)量**：刀具的橢圓運(yùn)動軌跡使得切屑的形成和排出更加順暢，減少了切屑的纏繞和堆積，有利于提高加工表面質(zhì)量和精度。在加工硬脆性材料和難加工材料時，橢圓振動切削能夠減少材料的崩裂和破損，提高加工成品率。

- **增強(qiáng)刀具壽命**：由于切削力的減小和切削過程的改善，刀具的磨損速度減慢，使用壽命延長，從而保證了加工精度的穩(wěn)定性。

3. **低頻振動切削**：

- **原理**：振動頻率在 200Hz 以下，主要通過機(jī)械裝置來實現(xiàn)刀具的振動。

- **精度提升優(yōu)勢**：

- **斷屑效果好**：低頻振動切削主要用于解決斷屑問題以及與此相關(guān)的一系列問題。良好的斷屑效果可以避免切屑纏繞在刀具或工件上，減少因切屑干擾而產(chǎn)生的加工誤差，保證加工的連續(xù)性和穩(wěn)定性，進(jìn)而提高加工精度。

- **適應(yīng)特定加工需求**：對于一些容易產(chǎn)生長切屑的材料，如鋁、銅等軟性金屬材料，低頻振動切削能夠有效地控制切屑的形狀和尺寸，使加工過程更加安全可靠，提高加工精度。

綜上所述，超聲波振動切削、橢圓振動切削和低頻振動切削都對加工精度有較好的提升效果，但具體哪種技術(shù)比較好，還需要根據(jù)加工材料、零件形狀、加工要求等因素來綜合選擇。

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