切削颤振是加工表面质量恶化的主要原因之一。当切削力的激励频率接近导轨与工作台系统的固有频率时,系统发生共振,振幅放大。
导轨系统的固有频率与导轨刚性、负载质量相关。CG系列的高扭矩刚性有助于提高系统固有频率,使其远离常见切削激励频率区间。但刚性提高的同时,若阻尼不足,共振时的振幅可能更大。
阻尼来源包括钢珠与滚道接触区的材料阻尼、润滑脂的粘性阻尼、密封件的摩擦阻尼。预压等级提高会增加接触应力,材料阻尼随之上升,但摩擦发热也增加。ZA轻预压通常在阻尼与发热之间取得平衡,ZB中预压适用于冲击负载明显、对稳定性要求高的场景。
抑制颤振的匹配步骤:第一步,测量或估算切削力主频;第二步,计算导轨与工作台系统固有频率,确保两者不重合;第三步,通过调整预压等级与润滑脂粘度微调阻尼;第四步,若仍存在颤振,考虑增加外部阻尼器或调整切削参数。
CG系列的O型排列在承受切削扭矩时变形较小,有助于保持刀具与工件的相对位置稳定,这是其在磨削与铣削场景中的结构性优势。
除CG系列外,HIWIN的HG/EG系列直线导轨、滚珠丝杠、直线电机定位平台及单轴机器人等产品可配合颤振抑制方案使用。
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