在數控車牀中有很多明顯的不正常現象,但在有一些經濟數控系統中,卻沒有報警,即使有時出現報警,報警的信息表明也不是你所看到不正常現象的報警。機牀出現爬行與振動就是一個明顯的例子。數控車牀以低速運行時,機牀工作臺是蠕動着向前運動;機牀要以高速運行時,就出現振動。
在數控車牀、銑牀和磨牀上,經常見到迴轉主軸系統的受迫振動,其頻率取決於迴轉主軸系統的轉速(在銑削時還與銑刀的齒數有關)。在機牀上發生的自激振動類型較多,例如有迴轉主軸(或與工件、或與刀具聯繫)系統的扭轉或彎曲自激振動;機牀牀身、立柱、橫樑等支撐件的彎曲或扭擺自激振動;還有工作臺等移動部件在低速運行時所發生的張弛摩擦自激振動(通稱爬行)等等。通常把金屬切削過程中表現爲刀具與工件之間強烈的相對振動的這種自激振動稱爲“顫振”。
數控車牀工作時發生振動是常見的,機牀振動不僅歪曲了工件的幾何形狀和尺寸,而且還將在已加工表面上留下振紋,降低了精度和表面光潔度,加劇了金屬表面層的冷硬情況,振動時刀具的耐用度也將急劇下降,甚至導致刀刃的崩壞,這個問題對於性質較脆的硬質合金刀具和陶瓷刀具來說尤爲嚴重。機牀發生振動後,往往迫使操作工人降低切削用量,因而限制了機牀的生產率。此外,在機牀自動線中,只要有一臺機牀發生振動而被迫暫停運轉,就會破壞生產的節律,引起生產過程的混亂。可見機牀振動是必須引起注意的一個重要問題。
隨着科學技術的飛躍發展,對機牀零件的製造精度和表面質量提出了更高的要求,從而使機牀振動問題的研究成爲研製、生產和使用機牀等部門必須面對的重大課題,研究機牀振動的目的在於探究機牀振動的原因,謀求防止和消除機牀振動的方法,以研製抗振性更佳的機牀。