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复合进给技术环境下振动切削及颤振抑制研究
引言
随着制造技术的不断发展，工件表面质量要求越来越高。传统切削加工方法无法满足高精度、高效率、高质量的加工要求。复合进给技术是一种新兴的加工方法，在不懈的改进下，它越来越广泛使用。然而，复合进给技术的应用也存在一些问题，例如振动切削和颤振问题。
本文旨在探讨复合进给技术环境下的振动切削及颤振抑制问题，并提出有效的解决方案。
1.复合进给技术
复合进给技术是一种先进的加工技术，其通过同时进行两个不同的进给运动来实现高精度、高效率、高质量的加工。在复合进给技术下，工具同时进行锯齿状和圆弧状的切削运动，从而达到较高的切削速度和表面精度。复合进给技术具有以下优点：
1)提高了加工效率，降低了成本。
2)改善了表面质量和精度。
3)可以满足各种形状和尺寸要求。
4)增加了工件材料的切削稳定性。
5)增加了切削工具寿命。
2.振动切削
振动切削是一种通常情况下不期望出现的切削过程。它是由于切削系统中某些元件的共振导致的，进而引起了切削系统的震荡和振动。振动切削会导致许多不良工件表面质量，甚至会损坏切削工具和切削系统。在复合进给技术下，振动切削问题更加突出，因为复合进给技术在水平和垂直方向上都有切削运动。
2.1.振动切削的原因
振动切削的产生原因有多种可能，并且很多元素都可以导致共振现象。复合进给技术下，下面这些原因可能会引起振动切削问题。
1)切削工具刚度不足或切削加工质量较差。
2)工件离心运动导致的切削系统摆动。
3)切削参数设置不合理。
4)刀具进给量不平稳。
2.2.振动切削的危害
在复合进给技术中，振动切削会引起下列问题：
1)工件表面质量差
2)增加了切削工具磨损和损坏的风险。
3)增加了切削系统中元件的磨损和损坏的风险。
4)减少了加工效率和生产能力。
3.颤振抑制
颤振也是一种普遍的问题，它是在高速切削中出现的一种充满危险的局面，可能会破坏刀具或工件。为了避免颤振，可以根据切削进给和切削条件对系统进行有效的抑制。在复合进给技术下，颤振抑制问题更为突出。
3.1.颤振的原因
颤振是由于切削系统本身的固有振荡特性和切削过程中能量的交换导致的。在复合进给技术中，如下原因可能导致颤振
1)切削系统不平衡：
2)切削钢材材料的不稳定性和不规则性。
3.2.颤振的危害
在复合进给技术中，颤振问题会导致以下危害：
1)切削工具和切割系统的损坏。
2)工件表面质量下降
3)降低了加工效率和生产能力。
4.振动切削和颤振抑制技术
在复合进给技术环境下进行振动切削和颤振抑制的主要方法如下：
4.1.改进切削系统：切削系统在振动和颤振问题中扮演着决定性的作用。对此，可以通过加强切削系统刚度或改进切削系统结构来减少系统的不稳定因素。
4.2.降低刀具振动：刀具振动是引起颤振和振动切削的主要原因之一。为了降低刀具振动，可以采用切削条件调节、刀具减震、切削参数等方法。
4.3.降低工件振动：工件振动也是引起颤振和振动切削的一个重要原因。可以通过选择适当的工件材料、调整加工速度和选用更好的附件支持来实现减少工件振动的目的。
4.4.使用特殊的切削工具：可以使用特殊的切削工具以达到减少颤振和振动切削的效果。传感器、激光测量设备和其他控制装置都可以用来监测切削系统并调整切削参数以实现颤振和振动切削控制。
结论
振动切削和颤振抑制是复合进给技术中普遍的问题。可以通过调整切削系统、刀具、工件来有效地控制和解决这些问题。为此，对于不断的提高加工效率和生产能力的要求，通过提高制造技术水平和不断改进技术装备不断地解决问题是至关重要的。