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1、摘要關鍵詞一、工藝系統(tǒng)的概念二、工藝系統(tǒng)振動對機械加工的影響(-)工藝系統(tǒng)振動的定義(-)工藝系統(tǒng)振動對機械加工過程的影響三、工藝系統(tǒng)振動的分析(一)振動的類型(二)受迫振動產生的原因(三)受迫振動的特性(四)受迫振動途徑的控制及消除(五)自激振動產生的原因(六)口激振動的特點(七)從工藝角度上來控制或消除自激振動(八)舉例四、對工藝系統(tǒng)振動的發(fā)展與思考五、總結六、參考文獻七、致謝工藝系統(tǒng)振動分析與思考摘要:機械加工屮的振動是一種I?分有害的物理現(xiàn)象。通過分析機械加工屮的各種振動產生的原因和特性,提出了相應的減振措施。在實際生產中,合理采用這些措施對保
2、證零件表而品質、提高生產力冇著積極的意義。關鍵詞:機械加工;振動;控制措施一、工藝系統(tǒng)的概念機械加工中,機床、刀具、夾貝和被加工工件一起構成了一個實現(xiàn)某種加工方法的整體系統(tǒng),這一系統(tǒng)就被稱為機械加工工藝系統(tǒng)。在機械加工過程中,工藝系統(tǒng)經(jīng)常會發(fā)生振動,即刀具相對于工件發(fā)生周期性的往復位移。二、工藝系統(tǒng)振動對機械加工的影響機械加工中的振動對加工表面質量和生產率冇很人的影響,是一種十分冇害的物理現(xiàn)象。若加工屮產生了振動,刀具與工件間將產生相對位移,會使加工表面產生振痕,嚴重影響零件的表面質量和性能;振動使刀具受到附加動載荷,加速刀具磨損,冇時其至崩刃;同時振
3、動使機床、夾具等的連接部分松動,從而增大間隙,降低剛度和精度,縮短使用壽命,嚴重時甚至使切削加工無法繼續(xù)進行;振動中產生的噪聲還將危害操作者的身體健康。為減小振動,冇時不得不降低切削量,使機床加工的生產效率降低。因此,研究分析機械加工屮的振動原因和特性,尋求控制振動的有效途徑是很有必要的。三、工藝系統(tǒng)振動的分析(-)振動的類型振動按其產生的原因來分類有三種:口由振動、受迫振動和口激振動。據(jù)統(tǒng)計,受迫振動約占30%,自激振動約占65%,自曲振動占比重則很小。自曲振動往往是曲于切削力的忽然變化或其它外界力的沖擊等原因所引起的,是--種迅速衰減的振動,對加工
4、的影響很小,通??梢院雎圆挥嫛J芷日駝邮窃谕饨缰芷谛愿蓴_力持續(xù)作用卜?,系統(tǒng)受迫產生的振動。自激振動則是依靠振動系統(tǒng)在自身運動中激發(fā)岀交變力維持的振動。切削過程屮的自激振動一般稱之為切削顫振。受迫振動和切削顫振都是持續(xù)的振動,對零件加工質量是極其有害的,必須加以重視。(-)受迫振動產生的原因1.機械加工中的受迫振動是一種由工藝系統(tǒng)內部或外部周期交變的激振力(即振源)作用下引起的振動。機械加工中引起工藝系統(tǒng)受迫振動的激振力,主要來門以下幾個方面:①機床上高速回轉零件的不平衡機床上高速冋轉的零件較多,如電動機轉子、帶輪、主軸、卡盤和工件、磨床的砂輪等,它們
5、在高速旋轉時,由于質量偏心而產生周期性激振力(即離心慣心力),在它們的作用下,工藝系統(tǒng)就會產生受迫振動②機床傳動系統(tǒng)中的誤差如齒輪的基節(jié)誤差使傳動時齒和齒發(fā)生沖擊而引起的受迫振動,又有皮帶傳動中,皮帶厚度不均勻和皮帶接縫,會引起皮帶張力的周期性變化,產生干擾力引起受迫振動。此外,軸承滾動體尺寸差和液壓傳動屮的油液脈動等各種因素均可引起工藝系統(tǒng)的受迫振動。③切削過程本身的不均勻性切削過程的間歇特性,如常見的銃削、拉削、滾齒等多刃多齒刀具的制造誤差和加工,由于切削不連續(xù)及工件材料的硬度不均、加工余量不均等都能引起切削力的周期變化,從而引起受迫振動。④外部振
6、源由鄰近設備(如沖壓設備、龍門刨等)工作吋的強烈振動通過地基傳來,使工藝系統(tǒng)產生和同(或整倍數(shù))頻率的受迫振動。(三)受迫振動的特性1.受迫振動是由周期性激振力的作用而產生的一種不衰減的穩(wěn)定振動。振動本身并不能引起激振力的變化,激振力消除后,則工藝系統(tǒng)的振動也隨Z停止。2.振動的頻率與激振力的頻率相同,而與工藝系統(tǒng)的固冇頻率無關。3.振動的振幅大小在很大程度上取決于激振力的頻率與系統(tǒng)固有頻率的比值入。當比值入等于或接近1時,振幅將達到最大值,這種現(xiàn)象通常稱為“共振”。4.振動的振幅大小述與激振力大小、系統(tǒng)剛度及英阻尼系數(shù)冇關。(四)受迫振動途徑的控制或
7、消除受迫振動是由于外界周期性干擾力引起的,因此為了消除受迫振動,應先找出振源,然后采取適應的措施加以控制。以下介紹幾種消除受迫振動的措施:1?減小或消除振源的激振力對轉速在600r/min以上的冋轉零件、部件,應進行平衡,以消除和減小激振力。對齒輪傳動,應減小齒輪的基節(jié)和齒輪誤差,減小裝配時的幾何偏心,這樣可以減小傳動中的沖擊和慣性力,避免振動。對帶傳動,則可采用較完善的皮帶接頭,減小皮帶的厚度差。應盡量提高軸承的制造精度以及裝配和調試質量。1.調節(jié)振源頻率避免激振力的頻率與系統(tǒng)的固有頻率接近,以防止共振。如采取更換電動機的轉速或改變主軸的轉速來避開共
8、振區(qū);用捉高接觸而精度、降低結合面的粗糙度;消除間隙、提高接觸剛度等方法,來提高系統(tǒng)的剛度和固