機(jī)械加工過程中的振動原因及消除方法.pdf

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1、口ifn加工過程【l】的振動原因及消除方法■文／沈陽機(jī)床股份有限公司沈一車床廠馬旭高超谷金生黃圓圃【摘要】本文著重介紹振動的兩種類型、振動產(chǎn)所引起的強(qiáng)迫振動外)。干擾力消除，振動停止。如生的原因及消除方法。外界振源產(chǎn)生的干擾力，只要振源消除，導(dǎo)致振動的【關(guān)鍵詞l機(jī)械加工、強(qiáng)迫振動、自激振動、消除干擾力自然就不存在了。②強(qiáng)迫振動的頻率與外界周期干擾力的頻率相同，或是它的整倍數(shù)。③干擾力的引言頻率與系統(tǒng)的固有頻率的比值等于或接近與1時，產(chǎn)機(jī)械加工過程中的振動會惡化加工表面質(zhì)量，損生共振，振幅達(dá)到最大值。此時對機(jī)床加工過程的影壞切削刀具，降低生產(chǎn)率。振

2、動是在機(jī)械加工過程中，響最大。④強(qiáng)迫振動的振幅與干擾力，系統(tǒng)的剛度及因機(jī)床工件或刀具發(fā)生周期性的跳動。加工過程中如阻尼大小有關(guān)。干擾力越大、剛度及阻尼越小，則振發(fā)生振動，會使工件已加工表面上出現(xiàn)條痕或布紋狀幅越大，對機(jī)床的加工過程影響也就越大。痕跡，使表面光潔度顯著下降，還會使機(jī)床、夾具中1．2自激振動(顫振)的連接零件松動，縮短機(jī)床使用壽命，影響工件在夾由振動系統(tǒng)本身在振動過程中激發(fā)產(chǎn)生的交變力具中的正確定位。tl：lrA,I,，由于振動，勢必降低切削速度，所引起的不衰減的振動，就是白激振動。即使不受到損壞切削工具，降低生產(chǎn)率，造成噪聲污染。任

3、何外界周期性干擾力的作用，振動也會發(fā)生。如在1．機(jī)械加工振動的表現(xiàn)和特點磨削過程中砂輪對工件產(chǎn)生的摩擦?xí)鹱约ふ駝?。振動分?qiáng)迫振動和自激振動兩種類型。具體表現(xiàn)工件、機(jī)床系統(tǒng)剛性差，或砂輪特性選擇不當(dāng)，都會和特點如下。使摩擦力加大，從而使自激振動加劇?；蛴捎诘毒邉傂圆睢⒌毒邘缀谓嵌炔徽_引起的振動，都屬于自激1．1強(qiáng)迫振動振動。強(qiáng)迫振動是物體受到一個周期變化的外力作用而自激振動的特點是：①自激振動的頻率等于或接產(chǎn)生的振動。如在磨削過程中，由于電動機(jī)、高速旋近系統(tǒng)的固有頻率。按頻率的高低可分為高頻顫振(一轉(zhuǎn)的砂輪及皮帶輪等不平衡，三角皮帶的厚薄或長

4、短般頻率在5005000Hz)及低頻顫振(一般頻率為不一致，油泵工作不平穩(wěn)等，都會引起機(jī)床的強(qiáng)迫振50-500Hz)。②自激振動能否產(chǎn)生及其振幅的大小，動，它將激起機(jī)床各部件之間的相對振動幅值，影響決定于每一振動內(nèi)系統(tǒng)所獲得的能量與阻尼消耗能量機(jī)床加工工件的精度，如粗糙度和圓度。對于刀具或的對比情況。③由于持續(xù)自激振動的干擾力是由振動做回轉(zhuǎn)運動的機(jī)床，振動還會影響回轉(zhuǎn)精度。過程本身激發(fā)的，故振動中止，干擾力及能量補(bǔ)充過強(qiáng)迫振動的特點：①強(qiáng)迫振動本身不能改變干擾程立即消失。力，干擾力一般與切削過程無關(guān)(除由切削過程本身·62·第O6期數(shù)控機(jī)床市場廠

5、2．振動產(chǎn)生的原因分析床的動力源與機(jī)床本體分置在兩個基礎(chǔ)上以實現(xiàn)隔振。常用的隔振材料及隔振器有橡膠隔振器、泡沫橡產(chǎn)生振動的原因復(fù)雜多變，根據(jù)機(jī)加工行業(yè)出現(xiàn)膠、毛粘等。⑥適當(dāng)選擇砂輪的硬度、粒度和組織，的振動現(xiàn)象及兩種不同類型振動的表現(xiàn)形式，分析原適當(dāng)休整砂輪，減輕砂輪堵塞，減少磨削力的波動。因，大致如下：⑦按均勻銑削條件適當(dāng)選擇銑刀直徑，齒數(shù)和螺旋角：2．1強(qiáng)迫振動產(chǎn)生的原因增加銑刀齒數(shù)：以順銑代替逆銑：采用等距刀齒結(jié)構(gòu)，①機(jī)床上回轉(zhuǎn)件不平衡所引起的周期性變化的離破壞干擾力的周期性。⑨刮研接觸面，提高接觸剛度：心力。如由于電機(jī)或卡盤、皮帶輪回轉(zhuǎn)不

6、平衡引起的。采用跟刀架、中心架等增強(qiáng)工藝系統(tǒng)剛度。選擇較好②機(jī)床傳動零件缺陷所引起的周期性變化的傳動力。的砂輪架導(dǎo)軌形式⑨采用粘結(jié)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)件及薄壁封如因刀架、主軸軸承、拖板塞鐵等機(jī)床部件松動或齒砂結(jié)構(gòu)的床身等，增加阻尼，提高抗振能力。⑩隔離輪、軸承等傳動零件的制作誤差而引起的周期性振動。外來振動的影響，采取隔振措施，如在磨床砂輪電動③切削過程本身不均勻性所引起的周期性變化的切削機(jī)底座和墊板之間墊上具有彈性的木版或硬膠皮等。力。如車削多邊形或表面不平的工件及在車床上加工3．2消減自激振動的措施外形不規(guī)則的毛坯工件。④往復(fù)運動部件運動方向改①調(diào)整振

7、動系統(tǒng)小剛度主軸的位置，使其處于切’性；中擊變時產(chǎn)生的慣。如平面磨削過程的方向改變或削力F與加工表面的法線方向的夾角范圍之外，如瞬時改變機(jī)床的回轉(zhuǎn)方向。⑤由外界其他振源傳來的鏜孔時采用削扁鏜桿，車外圓時，車刀反裝。②通過干擾力。在鍛造車間附近，因空氣錘的振動引起其他改變切削用量和刀具幾何形狀，減小重疊系數(shù)，如采機(jī)床的強(qiáng)迫振動，甚至共振。用直角偏刀車外圓。③減小切削速度，增大進(jìn)給、主2．2自激振動產(chǎn)生的原因偏角、前角：④適當(dāng)提高切削速度：改善被加工材料①切削過程中，切屑與刀具、刀具與工件之間摩的可加工性。⑤增加切削阻尼：適當(dāng)減小刀具的后角；擦力的變

8、化。②切削層金屬內(nèi)部的硬度不均勻。在車在后刀面上磨出消振棱：適當(dāng)增大鉆頭的橫刃：適當(dāng)削補(bǔ)焊后的外圓或端面而出現(xiàn)的硬度不均現(xiàn)象，常常使刀尖