鈦合金框架零件具備構(gòu)件壁厚不均、框架鏤空型腔多、材料切削抗力大、導(dǎo)熱性能弱的加工特性,定梁重切龍門加工中心固定橫梁結(jié)構(gòu)剛性優(yōu)良,但重載斷續(xù)切削工況下,刀具切削沖擊、工件薄壁回彈、機(jī)床傳動(dòng)交變載荷會(huì)誘發(fā)整機(jī)全域振動(dòng),分為刀具微觀顫振、工件結(jié)構(gòu)共振、機(jī)床床身低頻振動(dòng)三類形式,損傷工件成型面質(zhì)量、加劇刀具損耗,依托機(jī)床本體、工裝、切削工藝協(xié)同方案實(shí)現(xiàn)全域振動(dòng)抑制。
定梁重切龍門加工中心本體結(jié)構(gòu)依托定梁固有結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)開展減振優(yōu)化,定梁一體式橫梁取消滑動(dòng)貼合間隙,消減橫梁往復(fù)滑移間隙振動(dòng),優(yōu)化橫梁、立柱一體化接合面裝配預(yù)緊工藝,提升接合面阻尼耗能能力,弱化整機(jī)低頻共振幅值。優(yōu)化主軸端部、滑枕傳動(dòng)組件預(yù)緊匹配參數(shù),消除傳動(dòng)間隙引發(fā)的切削交變沖擊振動(dòng),匹配鈦合金重切大負(fù)荷切削載荷,提升動(dòng)力端抗振固有特性。
工件裝夾與工裝體系針對(duì)性適配框架類薄壁結(jié)構(gòu),優(yōu)化多點(diǎn)均衡壓緊工裝布局,規(guī)避單側(cè)壓緊應(yīng)力不均引發(fā)工件切削回彈振動(dòng),貼合框架鏤空輪廓定制貼合式支撐輔具,補(bǔ)強(qiáng)工件薄壁型腔區(qū)域結(jié)構(gòu)剛度,消減工件自身受迫振動(dòng)與模態(tài)共振。依托工件固有模態(tài)特性匹配機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速區(qū)間,規(guī)避機(jī)床激勵(lì)頻率與鈦合金框架工件固有頻率重合,切斷共振誘發(fā)源頭。
切削工藝層面優(yōu)化重切走刀路徑與切削負(fù)載分配,拆分大余量分層切削工序,弱化單次切削強(qiáng)沖擊載荷,優(yōu)化刀具刃口結(jié)構(gòu)降低切削撕扯作用力,消減微觀刀具顫振。整套振動(dòng)控制方案依托定梁重切龍門加工中心結(jié)構(gòu)優(yōu)化、工裝剛度補(bǔ)強(qiáng)、工藝載荷調(diào)控多維協(xié)同,無(wú)需改動(dòng)機(jī)床主體結(jié)構(gòu),適配定梁龍門機(jī)床量產(chǎn)加工場(chǎng)景,改善鈦合金框架零件輪廓精度與成型穩(wěn)定性,延長(zhǎng)重載切削刀具服役周期。