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《淺談減小機(jī)械加工振動(dòng)的措施》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、淺談減小機(jī)械加工振動(dòng)的措施 摘要在機(jī)械加工中產(chǎn)生的振動(dòng)都具有強(qiáng)迫振動(dòng)和自激振動(dòng)，這與機(jī)床、夾具、刀具和工件組成的工藝系統(tǒng)有關(guān)。本文詳細(xì)分析了車削加工中振動(dòng)產(chǎn)生的原因，并從刀具、夾具、切削工藝等方面提出了減小振動(dòng)的措施。關(guān)鍵詞自激振動(dòng)強(qiáng)迫振動(dòng)消振措施中圖分類號(hào)：GTH113.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1002-7661（2014）10-0042-02現(xiàn)代人對(duì)生活品質(zhì)要求越來越高，所以對(duì)使用的零件產(chǎn)品要求也越來越高。而在零件的加工過程中即使是機(jī)床的小小震動(dòng)都會(huì)影響零件的使用要求。在車削加工中產(chǎn)生的振動(dòng)，不但影響被加工件
2、的表面質(zhì)量，還會(huì)縮短機(jī)床及刀具使用壽命。而且產(chǎn)生的噪音可能會(huì)影響操作者工作情緒，對(duì)正常工作帶來一定負(fù)面影響；而為了減少振動(dòng)，往往不得不減少加工時(shí)的進(jìn)刀量，從而降低了生產(chǎn)率。所以，研究機(jī)械振動(dòng)問題對(duì)機(jī)器的使用和設(shè)計(jì)都具有極其重要的實(shí)際意義。一、振動(dòng)原因分析1.自激振動(dòng)5我們把車削過程中出現(xiàn)的在沒有外力作用下，由系統(tǒng)內(nèi)部激發(fā)及反饋的相互作用而產(chǎn)生的周期性振動(dòng)視作為自激振動(dòng)，其主要原因是加工過程中工件及刀架系統(tǒng)變形產(chǎn)生低頻振動(dòng)以及車刀的變形產(chǎn)生的高頻振動(dòng)。這類振動(dòng)常常使硬質(zhì)合金刀片碎裂并使機(jī)床尾座、刀架松動(dòng)，且在工件切削表
3、面留下較細(xì)密的痕跡。2.強(qiáng)迫振動(dòng)由外界持續(xù)激振力引起的，并且在車削過程中始終作相應(yīng)的維持的振動(dòng)稱為強(qiáng)迫振動(dòng)。其主要原因是電機(jī)、工件、軸承及機(jī)床夾具的偏心量產(chǎn)生的離心慣性力引起的振動(dòng)和機(jī)床中的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在制造和裝配過程存在的缺陷引起的振動(dòng)。這種振動(dòng)一般不會(huì)自行進(jìn)行衰減，反而會(huì)逐漸引起機(jī)床的共振，對(duì)加工過程會(huì)產(chǎn)生許多不必要的影響。二、防止和消振措施1.系統(tǒng)發(fā)生低頻振動(dòng)時(shí)，主要是由于Y方向的振動(dòng)引起了切削力的變化，便得F趨遠(yuǎn)>F趨近，而產(chǎn)生了振動(dòng)。針對(duì)振動(dòng)的特點(diǎn)，提出相應(yīng)的消振措施：（1）減小切削速度，增大主偏角、前角。車削
4、時(shí)，一般當(dāng)v=30～70m/min速度范圍內(nèi)，容易產(chǎn)生振動(dòng)，因此選擇車削速度時(shí)應(yīng)避開出現(xiàn)切削力隨速度下降的中速區(qū)，在高速或低速范圍進(jìn)行切削，自振不易產(chǎn)生。適當(dāng)增大刀具前角?＼和主偏角K?＼，切削分力Fy會(huì)減小。因此，適當(dāng)增大刀具主偏角和采用雙前角消振刀，會(huì)增加副切削刃與已加工表面的接觸長(zhǎng)度，提高刀具耐用度，減小表面粗糙度值，可以消除或減小振動(dòng)。5（2）當(dāng)切削深度和進(jìn)給量不變時(shí)，適當(dāng)減小刀具的后角；在后刀面上磨出消振棱；適當(dāng)使刀尖高于（車外圓）、低于（樘內(nèi)孔）工件中心線，以獲得小的工作后角，可以減小徑向切削力和抑制振動(dòng)
5、。其特點(diǎn)是刀尖不易切入金屬，且后角小，有減振作用，切削時(shí)穩(wěn)定性好。（3）要避免寬而薄切屑的切削，不然很容易產(chǎn)生振動(dòng)。在工件表面粗糙度參考值要求較低，機(jī)床有足夠的剛度，足夠的電機(jī)功率時(shí)等情況下，適當(dāng)增大進(jìn)給量和減小切削深度也有助于抑制振動(dòng)。（4）在車削時(shí)采用彈性頂尖而不采用死頂尖，避免頂力過大造成工件彎曲或頂力大小起不到支承作用使工件擺動(dòng)，并注意尾座套筒懸伸不能過長(zhǎng)。（5）用三爪或四爪夾緊工件時(shí)盡可能使工件回轉(zhuǎn)中心和主軸回轉(zhuǎn)中心的同軸度誤差最小，避免工件傾斜而斷續(xù)切削或不均勻切削造成切削力的周期性變化所產(chǎn)生的振動(dòng)。（6
6、）定期檢查中拖板和大拖板、小刀架與中拖板之間燕尾導(dǎo)軌的接觸情況，調(diào)整好斜鑲條間隙，避免刀架移動(dòng)時(shí)出現(xiàn)爬行。2.高頻振動(dòng)振動(dòng)頻率很高，產(chǎn)生的噪音尖銳刺耳，車削時(shí)，由于工藝系統(tǒng)的振動(dòng)，在加工件表面留下的痕跡細(xì)而密。從以下幾個(gè)方面加以防止：5刀具是產(chǎn)生振紋的主要原因。主要由于后刀面磨損較大，刀具后面與工件之間摩擦的下降性能引起的。要合理選擇刀具幾何參數(shù)，經(jīng)常保持切削刃光潔?鋒利。增加刀柄的截面積，減小車刀懸伸長(zhǎng)度。加強(qiáng)車刀及刀桿的抗彎剛度，及時(shí)更換后刀面磨損較大的刀具。裝刀具時(shí)，應(yīng)保證刀桿與工件旋轉(zhuǎn)中心垂直，緊固時(shí)要施力均
7、勻，避免刀桿受力不平衡而彎曲產(chǎn)生振動(dòng)。工件方面增加工件的安裝剛性，例如將裝夾工件懸伸長(zhǎng)度盡量縮短，只要滿足加工需要即可。切削用量方面選用較小的切削深度和進(jìn)給量。3.強(qiáng)迫振動(dòng)消除方法：（1）減少激振力，主要是消除或降低不平衡引起的離心慣力及斷續(xù)車削時(shí)的沖擊力。提高機(jī)件的加工，裝配質(zhì)量，改變運(yùn)行條件。（2）增加阻尼和提高工藝系統(tǒng)剛性，這是防止振動(dòng)的積極措施，有些部件可嘗試剛性軟接觸，消除表面不連續(xù)，加工余量不均勻，工件不平衡等周期切削沖擊力，配以阻尼器及減振裝置消振，常用的隔振材料及隔振器有橡膠隔振器、泡沫橡膠、毛粘等。
8、（3）提高傳動(dòng)裝置的穩(wěn)定性，如在車床或磨床上采用少接頭、無接頭皮帶，傳動(dòng)皮帶應(yīng)選擇長(zhǎng)短一致。用斜齒輪代替直齒輪，在主軸上安裝飛輪等。5（4）其它輔助措施，如：改變裝夾工件的方法，改變進(jìn)刀方向，使用中心架、跟刀架等方法來達(dá)到防止消振的目的。通過這一系列針對(duì)機(jī)械加工過程中產(chǎn)生的不同振動(dòng)，在分析產(chǎn)生振動(dòng)的原因后采取相應(yīng)的措施，可明顯減小車削過程中的振
