機(jī)械加工時(shí)機(jī)械振動(dòng)原因及對(duì)策分析

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1、機(jī)械加工時(shí)機(jī)械振動(dòng)原因及對(duì)策分析摘要：眾所周知，我們?cè)谶M(jìn)行具體加工操作的過(guò)程屮應(yīng)該注重機(jī)械振動(dòng)對(duì)機(jī)械加工流程所造成的相關(guān)影響，因?yàn)橹挥袑?duì)機(jī)械加工時(shí)機(jī)械振動(dòng)具體原因進(jìn)行分析并加以解決才能在一定程度上保證生產(chǎn)質(zhì)量和加工效率。本文針對(duì)我國(guó)當(dāng)前機(jī)械加工現(xiàn)狀，對(duì)機(jī)械振動(dòng)產(chǎn)生原因進(jìn)行詳細(xì)分析和闡述并總結(jié)出合理対策，希望為我國(guó)機(jī)械加工行業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)出一份力量。中國(guó)關(guān)鍵詞：機(jī)械加工；振動(dòng)原因；對(duì)策分析中圖分類號(hào)：C35文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A隨著機(jī)械加工技術(shù)的不斷廣泛的應(yīng)用，顯現(xiàn)的問(wèn)題也越來(lái)越突出，機(jī)械加工屮的振動(dòng)對(duì)加工表面質(zhì)量和生產(chǎn)率冇很大的影響，是一種十分冇害的物理現(xiàn)

2、象。若加工中產(chǎn)生了振動(dòng)，刀具與工件間將產(chǎn)生相對(duì)位移，會(huì)使加工表面產(chǎn)生振痕，嚴(yán)重影響零件的表面質(zhì)量和性能；振動(dòng)使刀具受到附加動(dòng)載荷，加速刀具磨損，有時(shí)甚至崩刃；同時(shí)振動(dòng)使機(jī)床、夾具等的連接部分松動(dòng)，從而增大間隙，降低剛度和精度，縮短使用壽命，嚴(yán)重時(shí)甚至使切削加工無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行，振動(dòng)屮產(chǎn)生的噪聲還將危害操作者的身體健康。為減小振動(dòng)，有時(shí)不得不降低切削用量，使機(jī)床加工的生產(chǎn)效率降低。因此，研究分析機(jī)械加工中的振動(dòng)原因和特性，尋求控制振動(dòng)的有效途徑是很有必要的。、機(jī)械加工時(shí)機(jī)械振動(dòng)原因探究1機(jī)械加工中的自激振動(dòng)受迫振動(dòng)產(chǎn)生的原因機(jī)械加工中的受迫振功，是一種

3、由工藝系統(tǒng)內(nèi)部或外部周期交變的激振力（即振源）作用下引起的振動(dòng)。機(jī)械加工屮引起工藝系統(tǒng)受迫振動(dòng)的激振力，主耍來(lái)自以下兒方面1?1機(jī)床上高速回轉(zhuǎn)零件的不平衡機(jī)床上高速回轉(zhuǎn)的零件較多，如電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子、帶輪、主軸、卡盤和工件、磨床的砂輪等，由于不平衡而產(chǎn)生激振力F（即離心慣性力）。1.2機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)中的誤差機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)中的齒輪，由于制造和裝配誤差而產(chǎn)生周期性的激振力。此外，皮帶接縫、軸承滾動(dòng)體尺寸差和液壓傳動(dòng)中油液脈動(dòng)等各種因素均可能引起工藝系統(tǒng)受迫振動(dòng)。1.3切削過(guò)程本身的不均勻性切削過(guò)程的間歇特性，如銃削、拉削及車削帶有鍵槽的斷續(xù)表面等，由于間歇切削

4、而引起切削力的周期性變化，從而激起振動(dòng)。L4外部振源由鄰近設(shè)備（如沖壓設(shè)備、龍門刨等）工作時(shí)的強(qiáng)烈振動(dòng)通過(guò)地基傳來(lái)，使工藝系統(tǒng)產(chǎn)生相同（或整倍數(shù)）頻率的受迫振動(dòng)。2?機(jī)械加工中的口激振動(dòng)機(jī)械加工過(guò)程中，在沒(méi)有周期性外力（相對(duì)于切削過(guò)程而言）作用下,由系統(tǒng)內(nèi)部激發(fā)反饋產(chǎn)生的周期性振動(dòng)。其主要特征如下：（1）由于維持自激振動(dòng)的干擾力是由振動(dòng)（切削）過(guò)程本身激發(fā)的,故振動(dòng)（切削）一旦中止，干擾力及能量補(bǔ)充過(guò)程立即消失。（2）自激振動(dòng)能否產(chǎn)生及其振幅的大小，決定于每一振動(dòng)周期內(nèi)系統(tǒng)所獲得的能量與系統(tǒng)阻尼消耗能量的對(duì)比情況。（3）自激振動(dòng)的頻率等于或接近于

5、系統(tǒng)的固有頻率。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)加工過(guò)程中振動(dòng)紋理的控制技術(shù)進(jìn)行了較深入的研究。提出：利用變速切削加工方法抑制切削顫動(dòng)；利用非線性顫振理論研究切削振動(dòng)，并指出切削振動(dòng)不僅取決于切削力的動(dòng)態(tài)特性，而且也取決于機(jī)床機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性；利用實(shí)驗(yàn)方法研究動(dòng)態(tài)切削噪音的“動(dòng)態(tài)切削條件”，提出振動(dòng)頻率主要山機(jī)床切削系統(tǒng)的模態(tài)固有頻率所決定。二、機(jī)械加工時(shí)機(jī)械振動(dòng)對(duì)策1受迫振動(dòng)減小受迫振動(dòng)的措施：受迫振動(dòng)是由于外界周期性干擾力引起的，因此為了消除受迫振動(dòng)，應(yīng)首先找出振源，然后采取相應(yīng)的措施加以控制。（1）減小激振力：對(duì)于機(jī)床上轉(zhuǎn)速在600r/min以上的零件，如砂輪

6、、卡盤、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子及刀盤等，必須進(jìn)行平衡以減小和消除激振力；提高帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)及其他傳動(dòng)裝置的穩(wěn)定性，如采用完善的帶接頭或無(wú)接頭的膠合平皮帶，以斜齒輪或人字齒輪代替直齒輪，采用緩沖裝置、降低換向速度等，使動(dòng)力源與機(jī)床木體放在兩個(gè)分離的基礎(chǔ)上。（2）調(diào)整振源頻率：在選擇轉(zhuǎn)速時(shí)，盡可能使引起受迫振動(dòng)的振源（電機(jī)轉(zhuǎn)速）頻率遠(yuǎn)離系統(tǒng)固有頻率，避免共振。（3）提高工藝系統(tǒng)的剛度和阻尼：提高剛度、增大阻尼是增強(qiáng)系統(tǒng)抗振能力的基本措施。如提高聯(lián)結(jié)部件的接觸剛度，預(yù)加載荷減小滾動(dòng)軸承的間隙，采用內(nèi)阻尼較人的材料制造某些零件能收到較好的效果。（4）釆用隔

7、振措施：隔振就是用彈性隔振裝置將需防振的機(jī)床或部件與振源之間分開(kāi)，使大部分振動(dòng)被吸收，從而達(dá)到減小振源危害的目的。如用橡膠墊將電機(jī)與機(jī)床隔開(kāi)，機(jī)床下裝隔振器，機(jī)床四周挖隔振溝，溝內(nèi)充滿鋸木屑、纖維、軟木、碳渣等。對(duì)于某些動(dòng)力源，如電機(jī)、液壓站等，最好與機(jī)床分離。（5）采用減振裝置：當(dāng)采用上述各種措施仍無(wú)法控制振動(dòng)時(shí)，可考慮使用消振減振裝置。減振裝置通常都是附加在工藝系統(tǒng)中，通過(guò)吸收或消耗振動(dòng)能量，達(dá)到減振的目的。它對(duì)抑制口激振動(dòng)有同樣的效果，是提高工藝系統(tǒng)抗振性的一個(gè)重要途徑。2自激振動(dòng)2.1合理選擇切削用量。切削用量是指切削速度、進(jìn)給量和切削深

8、度三者的總稱。切削速度對(duì)刀具壽命有非常大的影響?提高切削速度時(shí)，切削溫度就上升，而使刀具壽命大大縮短?加工不同種類、硬度的工件，切削速度