В процессе резания металла могут возникать вибрации, которые ухудшают качество обработанной поверхности и являются одной из причин выкрашивания режущей кромки резца.
Решение проблем вибрации являются приоритетными, так как современное производство характеризуется повышением точности обработки и одновременно интенсификацией режимов резания. Вибрации возникают в результате периодически повторяющейся внешней возмущающей силы либо вследствие прерывистого характера самого процесса резания [1–3].
Причинами вибрации могут служить: колебания, передаваемые от других вибрирующих станков или машин через грунт; неуравновешенность вращающихся частей станка, патрона, детали; некачественная передача вращательного движения (швы на ремне, биение зубчатых колес, муфт и других деталей передач). Прерывистость самого процесса резания, вызывающая колебания, является результатом неравномерного припуска на обработку, наличия твердых включений в обрабатываемом металле, периодического образования нароста, прерывистости обрабатываемой поверхности, недостаточной жесткости крепления детали и резца, периодического скалывания элементов стружки.
Теоретические и практические исследования показывают, что наиболее существенное влияние на качество обработанных поверхностей оказывают именно колебания режущего инструмента, который в технологической системе (ТС) является наиболее слабым звеном. Проточка шеек коленчатых валов и глубоких канавок, расточка глубоких отверстий и другие являются операциями механической обработки, при которых необходим большой вылет инструмента. В этих случаях резко снижается устойчивость резания, режущая кромка резца совершает высокочастотные колебания относительно обрабатываемой поверхности, что значительно увеличивает путь резания. При этом износ инструмента увеличивается, а качество обработки значительно снижается. При высокоточной обработке, даже при малом вылете и высокой жесткости инструмента, получение заданного качества обработанной поверхности сопряжено с большими трудностями, поскольку вибрации станка через резцедержатель и инструмент передаются в зону резания. Так как расточной резец или борштанга являются наиболее слабым звеном ТС, то наиболее простым способом снижения вибрации является изменение самого инструмента.