旋削加工でよく見られる故障の一つが振動である。旋盤に振動が発生すると、プロセスシステムの正常な切削過程は妨害と破壊を受け、加工表面の品質を深刻に悪化させるだけでなく、工作機械と工具の使用寿命も短縮される。そのため、工作機械による振動を低減したり解消したりするための措置が必要です。

今日は主に加工中にワークシステム及び刃物台システムの変形による低周波振動の原因と除去措置を紹介します。

工作機械の回転アセンブリと伝動システムの振動を除去した後、旋削振動の主なタイプは旋削速度に応じて変化しない自励振動である。

低周波振動の主な特徴は、①振動周波数が低く（50～300 Hz）、振動時に発する騒音が低い、②ワーク切削表面に残る痕跡は深くて広い、③振動は比較的に激しく、しばしば工作機械部品（例えばテールベース、刃物台など）を緩め、硬質合金ブレードを破砕させる。

旋削中の低周波振動の場合、通常、ワークシステムと刃物台システムは振動している（しかし、ほとんどの場合、ワークシステムの振動は大きく、主導的な地位を果たしている）。それらは時に離れていたり、近づいていたりして、大きさが等しい方向の反対の力と反力を発生している。振動中、ワークと工具が離間運動をする時、切削力Fの離間はワークの変位方向と同じで、仕事は正の値である。ワークが工具に近づくと、切削力Fが近づいてくる仕事は負の値になります。

旋削中：①切屑と工具の前刃面の摩擦力、②工具がワークピースの切り込みと退出時に遭遇する金属硬化の程度が異なる、③振動中に工具の実際の幾何学的角度が周期的に変化する；④振動時、工具のワークに対する相対運動軌跡は楕円であるため、切削断面の周期的な変化を引き起こす、⑤ワークが前回転時に振動して残った跡は、切削断面の周期的な変化を引き起こした。この5つの場合はいずれも切削力の周期的な変化を引き起こし、Fを分離することができる&gt ;Fが近づく。このように、各振動周期において、切削力がワーク（または工具）に対して行う正の仕事は常にワーク（または工具）に対して行う負の仕事よりも大きく、それによってワーク（または工具）にエネルギー補充を得て自励振動を発生させる。

（1）低周波振動の場合、主にY方向の振動による切削力の変化によりFが離間する>F近づいて振動が生じた。

主に次の4つの措置をとる。

①工具主偏角（μr角）が大きいほど、Fy力が小さくなり、振動が生じにくくなる。そのため、工具の主偏角を適切に増大させ、振動を除去または減少させる。

②工具の前角を適切に大きくすると、Fy力を小さくして振動を弱めることができます。

③刃物の後角が大きすぎたり、刃が鋭利すぎたりして、刃物がワークにかじりつきやすく、振動が発生しやすい。一方、カッターが適切に鈍化した後、その後のカッター面にはカッターのワークへの「食い込み」を阻止する作用があり、振動を低減または除去することができる。

④旋削時の刃先位置が低すぎる（ワーク中心より低い）、または旋盤上のボーリング時の刃先位置が高すぎると、刃先の実際の前角が小さくなり、後角が大きくなり、振動が発生しやすくなります。

⑤刃物台システムは負の剛性を持つと、ワークに「食い込み」しやすく振動する。したがって、工具ホルダシステムの負の剛性による旋削に対する振動をできるだけ回避することができる。

（2）旋削中に広くて薄い切削屑が発生すると、Y方向の振動により切削力が変化し、切削断面が広くて薄いと、Y方向の振動により切削断面積及び切削力が急激に変化する。そのため、この場合は振動が発生しやすい。例えば、縦送り旋削の場合、切削断面は幅が広くなればなるほど薄くなり、振動が発生しやすくなります。そのため、旋削速度を選択する際には、速度に伴って切削力が低下する中速域（炭素鋼を切削する場合、速度範囲は30～50 m/min）を避けるとともに、車の背削力を減少させ、供給量を適切に増大させ、切削深さを減少させることも振動の抑制に役立つ。

（3）ワークシステムと刃物台システムの剛性不足は低周波振動を発生する主な原因であり、以下の措置を取って振動を除去または減少することができる：

①3爪または4爪でワークをクランプする場合は、ワーク回転中心と主軸回転中心の同軸度誤差をできるだけ最小にし、ワークが傾斜して断続的に切削または不均一に切削されることによる切削力の周期的変化による振動を回避する。

②細く長く変形しやすく曲げて振動するワークを加工する場合、弾性トップ及び補助支持を採用するとともに冷却液を加えて冷却してワークの熱膨張変形を低減する。

③ワークをクランプするときは、ワークを長すぎないようにしてください。剛性が不足しているワークに対して、合理的なセンターフレーム、ヒールカッターフレーム及びトップなどの補助支持を採用してワークの剛性を増加させる。

④トップを使用する場合、トップとトップテーパ穴は良好に嵌合し、トップ力が大きすぎてワークの曲げやトップ力が小さすぎて支持作用がなくてワークを揺動させないようにし、テールベーススリーブのサスペンションが長すぎないように注意しなければならない。

⑤工作機械の主軸軸受隙間は主軸の回転精度と剛性に直接影響し、使用中に軸受摩耗により隙間が大きすぎて剛性が不足していることを発見した場合、軸受隙間を調整し、プリテンション力を加えて、ワークシステムの剛性を高めて振動を除去する。

⑥定期的に中モップと大モップ、ナイフホルダーと中モップの間の燕尾ガイドの接触状況を検査し、適切な隙間を維持してナイフホルダーの移動時に這うのを避けるように斜入条を調整し、ナイフホルダーシステムの振動をもたらした。

⑦角刃ホルダを回転させて工具を所望の位置に回転させるたびに、角刃ホルダの緩みが刃ホルダシステムの剛性を低下させて振動を発生させないように、角刃ホルダを圧縮して固定しなければならない。