车铣复合加工机在复杂零件加工中颤振是常见问题。加工颤振会导致工件表面出现波纹、刀具过度磨损，甚至影响设备精度。解决这一问题需从颤振成因入手，通过系统性调整与优化，实现稳定加工。
一、工艺参数优化
加工参数不合理是引发颤振的主要原因。切削速度与颤振存在明显关联性，当速度接近机床 - 刀具 - 工件系统的固有频率时，易引发共振。可通过 “切削速度阶梯测试法” 找到稳定区间：在相同进给量和切削深度下，逐步提高转速(每次递增 50 - 100r/min)，记录振动最小时的速度范围，一般高速切削(800 - 1500r/min)比低速更易避开共振点。
进给量与切削深度的调整同样关键。进给量过小会导致刀具与工件摩擦加剧，过大则增加切削力，建议将进给量控制在 0.1 - 0.3mm/r，同时将切削深度设定为刀具直径的 1/3 - 1/2，避免因负载过大引发颤振。对于刚性较差的细长件，可采用分层切削法，每层切削深度不超过 0.5mm，减少单次切削负荷。
二、刀具系统改进
刀具刚性不足易引发颤振。选择大直径、短刀杆的刀具，刀杆伸出长度与直径比控制在 5:1 以内，可将刀具固有频率提高 30% 以上。 carbide 材质刀具(硬度 HRC90 - 92)比高速钢刀具刚性更好，适合高刚性加工；涂层刀具(如 TiAlN 涂层)可降低摩擦系数，减少切削热导致的刀具变形。
刀具装夹精度需严格控制，使用热缩式刀柄或液压刀柄，确保刀具径向跳动量≤0.01mm。定期检查刀柄与主轴的配合间隙，当间隙超过 0.005mm 时及时更换主轴拉爪，避免装夹松动引发振动。
三、设备与工件系统增强
设备结构刚性优化是解决颤振的基础。通过有限元分析软件检测床身、主轴箱等关键部件的薄弱环节，对筋板结构进行加厚或加密处理，可提升整体刚性 20% - 30%。主轴轴承采用预紧技术，将预紧力调整至额定值的 80%，增强主轴抗振能力。
工件装夹稳定性直接影响系统刚性。采用双顶尖、跟刀架或中心架辅助支撑细长工件，减少加工过程中的挠度变形。对于不规则零件，使用定制化夹具增加接触面积，夹具与工件的接触面积需≥工件夹持面的 70%，并通过液压或气动夹紧方式确保夹持力均匀稳定(夹持力波动≤5%)。
此外，在机床底座加装阻尼垫(厚度 5 - 10mm)，可吸收 20% - 40% 的振动能量；对导轨进行强制润滑，将摩擦系数控制在 0.001 - 0.003，减少运动部件的振动传递。通过多维度优化，可将加工颤振幅度控制在 0.002mm 以内，满足精密加工要求。
