减少内孔切削时刀具振动的解决途径和方法

袁礼彬

（常州中车铁马科技实业有限公司，江苏 常州 213125）

引言

在零件内孔车削尤其精车过程中，加工刀具的振动最终会影响到零件的尺寸精度和表面质量，同时也会影响刃具及基础主轴的寿命，因此在加工中尽可能地避免振刀现象的发生[1]。传统的机械加工解决刀具振动的最终结果通常会降低制造效率。随着现代金属切削加工技术的不断发展，尤其是现代数控刀具结构的迭代更新，为有效解决内孔切削振动问题提供了新途径和新方法[2]。

1 采用重金属/硬质合金刀体减轻振动

阻尼避振刀具技术出现之前，机加工业内普遍采用改变刀体的材料，以达到减轻刀具振动的目的。即把采用普通合金钢制造的刀体改为采用重金属制造，或者整体采用硬质合金制造的刀体，如图1 所示。刀体装夹悬伸长度与刀体直径之间产生避振效果的长径比可达4～6。但许多工程实践经验表明，在相同长径比的情形下，采用重金属刀体的内孔车削消振效果不如整体硬质合金刀体。表1 所示为各种材质的刀体装夹悬伸长度与刀体直径长径比。

表1 刀体材质与长径比避振极限

图1 整体硬质合金刀体

采用重金属和整体硬质合金制造的刀体，重量增加了许多，价格也贵，总体来看应用并不广泛。

2 应用阻尼技术避振刀体减轻振动

通常情况内孔切削车刀受力是一个较为复杂的过程，如果仅仅依靠提高刀体的弹性模量难以从根本解决刀具振动问题，同时会降低制造效率以及刀具刃口的安全性。……