车削过程中的振动分析与消振措施

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机床切削时的振动分析

机床切削时的振动分析

#" 防止和减小振动的措施
由于振动产生的原因是多方面的,要依据具体情况 分析,判断振动产生的原因和性质,采取有效措施,避 免和减少振动的产生。 ( $ ) 工件要正确装夹! 工件夹紧时,夹紧点要选在 工件刚性好,且变形小的部位。以减小接触变形,并且 距工件承受切削力的位置越近越好。如果是车床,注意 降低高速旋转时因工件偏心而引起的振动。如果是镗、 铣、刨及钻床等,则注意增大工件和工作台的接触面 积,提高稳定性。 ( % ) 合理选择刀具的材料 ! 如钨钴类 ()* 和钨钛 钴类 (+" ,抗振性强,分别适用于铸铁、有色金属和钢 件的粗加工;而 ()& 和 (+$" 则适用于精加工。制造刀
杆时,要选择合适的材料,调质处理,以增加刀杆自身 的刚性。在保证顺畅排屑的情况下,尽量选择直径 较 大、长度适宜的刀杆。 ( & ) 合理选择刀杆的几何角度! 在金属切削中,对 产生振动影响最大的刀具角度是主偏角和前角。减少主 偏角,会使切削截面宽度增加,厚度减小,径向切削力 增大,振动也随之增大;减小前角,或采用负前角,切 屑会增大,切屑与刀具前面的摩擦力使切削加工硬化提 高,振动增强;刀尖圆弧半径的变化,对切削振动的影 响也比较明显,由于刀尖圆弧的增大,刀具切削的 阻 力、径向力及加工表面的摩擦力和挤压力也随之增大, 振动也增大。 所以,选择刀具的几何角度时,一般注意以下几个 方面:!工件系统刚性较弱时,应采用较大的主偏角, 在 ,"- . /0- 时,可有效减小径向切削分力。 " 适当增大 前角,使切削刃光滑锐利,有较低的表面粗糙度值,减 小切屑和刀具前面的摩擦力,可同时抑制和排除切屑瘤 产生,降低径向切削分力。 # 尽量不采用负前角,尽量 选用较小的刀尖圆弧半径。 ( ’ ) 合理选用切削用量 ! 在车削中,切削速度 ) 1 "0 . #02 3 245 时,稳 定 性 最 低,最 容 易 产 振幅越小;背吃刀量越小,振幅越小。在工件表面粗糙 度值允许的前提下,应选择较大的进给量和较小的背吃 刀量。 ( " ) 提高机床自身的抗振性 ! 可以从改善机床刚 性,提高机床零件加工和装配质量方面合理保养机床。 机床各移动部件之间和各轴承安装的间隙应按照规定的 技术要求来调整,使其处于最佳工作状态。应锁紧的零 件必须锁紧可靠无松动,保持工作面平整、光滑,使工 件和工作台面有很好的接触性。 ( # ) 工作环境的选择! 精密机床要尽量同粗加工机 床分开布置,远离锻造等工序的工作场地,远离有重型 车辆行驶的公路等,尽量减少环境对机床的影响。

车削过程中的振动分析与减振措施

车削过程中的振动分析与减振措施

防止振动 的积极措施 ,有些部件可偿 试刚性 软接触 ,Байду номын сангаас理调整 间隙 ,消除工件 不平衡 。 针对 加工余量不均匀 ,表面不连续 等削冲击 力 ,可 以 配 以阻 尼 器及 减 振装 置 消振 , ( 3 ) 合理选择切削用 量,避免给机床和 刀
具过大负载 。
由此 可 见 , 车 削 加 工 中 的 振 动 有 自由 振
方 法 及 刀 具 的 锋 利 程 度 、 刀 具 的几 何 角 度 等 方面关系密切。
认真准备 ,仔细加工 的工件在最 终完成 时变
得 无法达 到精度 ,幸勤 的劳动毁 于一旦 ,对
学生在技 能考试 中的通 过率无 疑会产生重大
影响 这 也是我们提 高教学质量 ,让学生 能
会产生强烈的 “ 共振”并且会愈演愈烈。 ( 2 ) 传 动 机 构 的 缺 陷 因素 我们还发 现车床 上的零部件 ,尤其 是传
动 中 的旋 转 零 件 , 由 于 制 造 或 装 配 不 良 ,就 会 在 转 动 是 时 产 生 周 期 性 的干 扰 力 ,而 成 为
综合 以上两方面 来看,车削过程 如 :宽 刃车 刀车外圆 时或横 向走刀切槽 时,经常看 N T 件 表 面 的 振 纹 ,就 是 再 生 颤 振 的 结 果 。
法 , 改变 进 刀 方 向 ,使 用 中 心 架 、跟 刀 架 等
1 、车削中的强迫振 动
强 迫 振 动 从 观 察 的 结 果 看 是 由外 界 连 续 的激 振力 引 起 , 并 且在 车 削 过程 中 始 终 保 持 。 我 们 分 析 下 加 工 中都 存 在 哪 些 激 振 力 ,这 样 就 可以找到强迫振动产生的具体原因 :
动 、强迫振 动和 自激振 动三种 。而三种情况 中, 占主导地 位 的是 自激振动 与强迫振动 , 自由振动所 占的 比重较 小 。所 以我们应该着 重 分 析 强 迫 振 动 和 白激 振 动 在 车 削 加 工 中 的

车削加工产生振动的原因及解决办法宗宪文

车削加工产生振动的原因及解决办法宗宪文

车削加工产生振动的原因及解决办法宗宪文发布时间:2021-09-27T07:06:24.144Z 来源:《中国科技人才》2021年第19期作者:宗宪文[导读] 车削时会生成一定的振动对正常的切削过程产生影响,也会导致加工工件表面的质量受影响,使机床和刀具的使用寿命下降,与此同时大量的噪音还会对操作者的工作情绪产生影响,需要采取合理的措施,对这些加工过程中生成的振动、噪音问题进行控制。

哈尔滨工程大学黑龙江省哈尔滨市 150001摘要:车削时会生成一定的振动对正常的切削过程产生影响,也会导致加工工件表面的质量受影响,使机床和刀具的使用寿命下降,与此同时大量的噪音还会对操作者的工作情绪产生影响,需要采取合理的措施,对这些加工过程中生成的振动、噪音问题进行控制。

本文具体分析研究车削加工时产生振动的原因,并且阐述相应的解决方法,以供参考。

关键词:磨损;车削加工;原因;解决办法;振动1 车削加工振动概述在机械运动过程中振动是非常常见的,主要是物体在平衡位置周边进行往复运动过程而产生的振动,有有益的一面,也有有害的一面。

有益的一面如振动可以进行运输、探伤、对精密仪器进行清洗,而车削加工时如果出现振动会影响加工工件,导致加工工件表面粗糙度增大,甚至会产生一定的纹理,无法达到加工要求。

通常随着第1次振动的出现,后续的加工也会产生连续振动。

这种振动会导致各工序出现误差,这种误差长时间累积会影响工件的精密度,甚至到造成工件报废。

另外振动不单单会影响加工精度和加工质量也会导致刀具和机器设备出现磨损,如果出现这些问题会影响整个机床和刀具,一些经验丰富的工人会对机床情况进行充分了解,牺牲加工效率的情况下来对零件切削的加工量进行控制,以便抑制振动所对工件产生的影响。

2 车削加工振动产生的原因2.1 车削中的强迫振动强迫振动主要是系统在外界周期性干扰的条件下造成的不衰减振动。

出现强迫振动的原因多种多样,主要有以下几项。

首先由于不平衡导致的离心惯性力,在车床加工过程中会因为质量偏心而导致高速旋转,产生较大的离心惯性力。

机械加工中机械振动的原因解析与应对

机械加工中机械振动的原因解析与应对

机械加工中机械振动的原因解析与应对随着工业技术的不断发展,机械加工已成为现代生产中不可或缺的重要环节。

然而在机械加工过程中,经常会遇到机械振动的问题,这不仅会影响加工质量,还有可能引发安全事故。

了解机械振动的原因和有效应对是非常重要的。

一、机械振动的原因解析1.不稳定的加工条件在机械加工过程中,如果加工条件不稳定,比如切削速度、切削深度、进给速度等参数没有得到合理控制,就会引起机床工作状态的不稳定,从而产生振动。

2.机床结构设计不合理机床是机械加工的主要设备,如果机床的结构设计不合理,会导致刚性不足、固定件松动等问题,使得在加工过程中产生振动。

3.切削刀具磨损切削刀具是机械加工中常用的工具,如果刀具磨损严重或者安装不良,就会引起加工过程中的振动。

4.工件材料变形在加工过程中,由于工件材料自身性能的变化,也有可能引起机械振动。

5.进给系统问题进给系统的性能不稳定、传动链条出现松动等问题,会导致机床在工作时的振动。

刀具在加工时,间歇切削会引起刀具的振动,影响加工质量。

二、机械振动的应对措施1.合理选择切削工艺参数在机床的结构设计上,要注重刚性的设计和加强工装的固定,确保机床在加工过程中稳定性。

加强机床的维护保养工作,及时发现并解决机床结构问题。

3.切削刀具的选择和维护合理选择切削刀具,并确保刀具的安装正确、刃磨合适,定期进行刀具的维护和更换工作。

选择质量稳定的工件材料,对材料性能进行精密测试和处理,以减少因材料变形引起的机械振动。

对进给系统进行定期的检查和维护工作,确保传动链条、导轨等部件的稳定性和耐磨性。

6.刀具间歇切削的解决方法对于刀具间歇切削引起的问题,可以采用提高刀具速度、增加刀具的刚度等方法来减少刀具的振动。

三、结语在机械加工中,机械振动是一个常见问题,如果不能得到及时合理的处理,会对加工质量和安全性造成很大影响。

加强对机械振动原因的分析和应对措施的研究非常重要。

通过合理选择加工条件、加强机床结构设计和维护、切削刀具的选择和维护、工件材料处理、进给系统的维护以及解决刀具间歇切削等措施,可以有效减少机械振动的发生,提高机械加工的质量和效率。

车削加工中振动产生原因及消除措施

车削加工中振动产生原因及消除措施

开发研究车削加工中振动产生原因及消除措施薛小国(焦作市技师学院,河南焦作454003)摘要:车削加工是指在加工过程中各个部件之间摩擦产生的一种额外摩擦。

车削加工过程中所产生的噪音有 可能激化操作员的负面情绪,为了杜绝振动的发生几率, 工作人员要尽可能减少在车削加工过程中的进刀数量,虽 然这种情况大大减少了噪音,但同时也大大降低了工作效 率。

本文主要对车削加工中振动产生的原因和消除措施 进行相关研究,希望对提高车削加工效率有更好的帮助。

关键词:车削加工;振动;产生原因;消除措施工作人员在进行车削加工时不难发现会导致一定的振 动,这种振动使正常的加工系统受到影响,影响正常的工作 甚至加工产品的外表,因为振动系统受损后导致外观模型 变样。

一旦发生这种情况,还会导致整个车削加工加床和 刀片的受损,从而大大降低工作效率,影响工作人员的工作 情绪。

如果降低一定的噪音,则可以提升工作效率,所以掌 握车削加工中导致产生振动的原因十分重要。

1 振动原因分析(1 )#随着切削与刀具的相对运动,产生了摩擦与挤压作用。

当对钢件等韧性材料进行加工时,伴随着切削速度 的增加,径向切削分力也随之开始增加,并随着切削速度的 进一步升高而逐渐降低。

结合切削的相关原理,径向切削 分量F v 主要由切削刀具和工件之间产生相对运动而产生 的一系列摩擦所决定,也就是切削与刀具前刀面之间所产 生的一系列摩擦。

(2)在进行车削加工的第二次切削过程由于受到了第1次切削的影响,使整个切削的厚度受到一定影响。

通常 情况下,后转(后次)切割的振动模式并没有与前转(前次) 切削的振纹相同步。

在相位上,它们自始至终都有一个差 值<p ,在1个周期中往往有振动曲线Yn =Ycoscot ,Yn ⑴与 之前的Yn -l (t )相比较明显落后,也就是0<9<7c 。

从中发 现这样一个事实,车削加工在每个半周期内振入的平均半 周期切割的厚度在一定程度上是低于振出的半周期中的平 均切割厚度的。

车削加工中振动产生原因及消除措施

车削加工中振动产生原因及消除措施
发生, 就 辱 —些物理量的参数做出 零件的安全程度、 可靠f 生 和强度下降刀具寿命和产率下降 昧 的振动还 适当的调整, 仞J 女 口 : 主轴转速 、 进给量、 切削宽度以及刀具角度等等。对震颤 会大致被加工的工件的精度降低。震颤的问题在投资庞大的现代化数控 抑制效果最显著的是改变主轴转速的变速切削。新型切削刀具的设计是 机床 匕 尤为值得关注。因为这类机床的经济性建立在其时间和功效方面 利用震颤理论结合刀具结构设计 建 立在增大阻尼的基础之 匕 来解决切 的高度利用上。长期以来棚蒯 J 造业中的噪声污染相当突出 超 过国 削中的震颤问题。因此I 柳. 床整体结构复杂描滞l J j 颡 的立项. 手段应该可以 家研 示准。在柳床 匕 面发生 的自浏掳动 类型较多J } I : 夕 还洧 耄 兀 床 工作台 从局部部件着手。 等移动部件在低凼 所发生的张弛摩擦自 激振动碉称 } 亍 = 等等。 切 1 车削加工中的振动 削颤振由切削过程中所产生的动态周期性力激发而引起, 并能维持其振动 数控车削加工中的振动类型有三种: 自由振动、 强迫振动和 自激振动。 不衰减。机『 6 勋旺 中的颤振是影响机械 产品加工质量和机床 车 削加工 中振 动产 生原 因及 消除措施
李 平
( 哈 尔滨理工大学工程训练 中心 , 黑龙江 哈 尔滨 1 5 0 0 0 0)
摘 要: 在车 削加 工中, 减 少机床产 生的振动是 十分重要的 。因为其振动 对加 工过程及加 工质量及对机床 的连接 特性 , 降低 生产效 率。 为提 高产品质量 , 减少机床振 动十分关键 。 本文重点论述机床在 工作 中产生振动的种种原 因并且进行 了归纳 , 分析 了机床振动对产品 加工质量造成的影响 , 提 出了防止和减 小机床振动的各种有力方法。 关键词 : 振动 ; 振动分析 ; 消除措施 ; 机床切 削

浅析薄壁零件加工中变形振动分析和消振措施

浅析薄壁零件加工中变形振动分析和消振措施

薄壁零件加工中变形振动分析和消振措施摘要:车削过程中,工艺系统由于受到各种力的作用,工件和刀具之间常会发生相对振动。

它不仅使加工表面产生波纹,严重恶化加工精度和表面质量。

特别是最后一刀精车,当切削速度提高,常常会发生刺耳的响声,使车削无法继续加工下去。

所以,在加工薄壁零件中,不仅要考虑装夹中工件受力变形的问题,还要注意解决加工中振动问题关键词:薄壁零件加工变形振动措施车削薄壁零件在加工中很容易出现问题,如果我们在加工中善于总结经验,就能在加工中找出它的共性、个性和矛盾突出点。

变被动为主动。

从而才能够加工出合格的产品。

要想解决薄壁零件加工中出现的问题,我想从以下几个方面来加以分析。

一、薄壁零件装夹分析1、薄壁零件的加工特点薄壁零件以日益广泛地应用个工业部门生产机器零件中,车削薄壁零件的关键是变形、振动问题。

工件产生变形振动的原因大多是由于切削力、夹紧力、定位误差和弹性变形。

其中影响最大的是切削力和夹紧力。

我们在实践过程中减小切削力和切削热主要采取方法是:合理地选择切削用量、合理地选择刀具几何角度、减小夹紧力引起的变形,主要改变和改善夹紧力对零件的作用。

2、车削薄壁零件时采用的装夹方式以上讲的薄壁零件加工特点是车削中变形和振动问题。

由于薄壁零件的刚性差,车削中容易变形。

所以在装夹时要考虑到夹紧力的方向和着力点。

夹紧力的方向应选择在有利于减小夹紧力的部位。

如薄壁零件为套类,则可将径向夹紧力改为轴向夹紧力;薄壁零件为盘类,则可该轴向夹紧力为径向夹紧力;当薄壁零件径向和轴向刚性都很差时,保证夹紧力方向与切削力方向一致,就能使较小夹紧力起到较大夹紧力的作用。

还要夹紧力着力点应落在支承点正对面和切削力部位的附近以减小变形振动。

二、减小薄壁套装夹中变形的措施1、合理确定夹紧力的大小、方向、作用点。

粗、精车加工分开,当粗精车加工使用同一夹具时,粗加工余量大,切削力大。

因而需要较大的夹紧力。

而精车时余量小,切削力小,所需要的夹紧力也就小。

车削过程中的振动和消振措施

车削过程中的振动和消振措施

车削过程中的振动和消振措施作者:申煜来源:《职业·下旬刊》 2012年第7期文/申煜在金属切削机床上对零件进行切削加工时,一般工艺系统所受的力包括切削力、夹紧力、运动部件的惯性力、接触部件相对运动的摩擦力、外界的干扰力、机床内部的激振力以及工件和夹具的重力等。

这些力作用在机床、工件和刀具上,使其产生一定的弹性变形,导致工艺系统产生振动。

在进行切削加工时,由于工艺系统发生强烈的相对振动,从而使工艺系统的各种成形运动受到干扰和破坏,这不仅使加工表面产生波纹,严重降低加工精度和表面质量,而且缩短机床和刀具的使用寿命,降低切削效率。

随着科学技术的不断发展,零件表面的质量要求越来越高,振动往往成为提高产品质量的主要障碍。

所以,在切削过程中应先了解振动产生的原因,然后采取相应的解决办法,本文主要介绍车削过程中产生的振动及消振措施。

一、车削过程中的振动1.车削中的强迫振动强迫振动是由外界持续激振力引起和维持的振动,车削中强迫振动产生的原因有以下几种;(1)不平衡离心惯性力。

当车床工作时,一些零部件如电动机、皮带轮、主轴部件以及传动齿轮等,由于存在质量偏心,在高速回转时产生离心惯性力,这种离心惯性力就是使机床产生振动的激振力。

(2)传动机构的缺陷。

机床上的零部件,特别是传动中的旋转零件,由于制造不精确,装配不良,转动时会产生周期性的干扰,成为强迫振动的振源。

(3)断续切削。

加工断续的工件(如形状不规则的工件和偏心工件)表面,常常会发生刀具与工件的冲击。

若被加工部分与间断部分有节奏地交替时,就可能产生周期性的激振力,这种交变切削力就会引起强迫振动。

(4)地基振动。

地基振动的强度一般取决于两个因素:一是受到邻近设备如冲床、钻床等的影响,产生振动;二是建筑物和地基等承载结构的谐振特点,当引起地基振动时,地基就会把振动传给机床,导致机床和地基一起振动。

因此,要想在车床上加工出精度较高、表面粗糙度值较小的工件,就必须把车床和地基隔开。

车削加工中振动产生原因及消除措施

车削加工中振动产生原因及消除措施

车削加工中振动产生原因及消除措施作者:黄建国来源:《中国教育技术装备》2011年第28期1 振动的类型一般来讲,在机械加工中产生的振动都具有受迫振动和自激振动,与机床、夹具、刀具和工件组成的工艺系统的动态特性有关。

在消除机床回转组件(如电机、工件、旋转轴等)和传动系统(如皮带轮、滚动轴承、液压传动系统的压力脉冲等)的振动后,车削加工中的振动主要是不随车削速度变化的自激振动,主要是车削过程中工件系统的弯曲振动(其频率接近工件的固有频率的低频振动)和车刀的变形产生的弯曲振动(其振动频率接近车刀的固有频率的高频振动)。

2 振动原因分析在车床安装时加设隔振地基、传动系统无缺陷以及切削过程中无冲击存在的情况下,车削振动的主要类型是不随车削速度变化而变化的自激振动,其主要原因是加工过程中工件及刀架系统变形而产生的低频振动以及因车刀的变形而产生的高频振动(其频率接近车刀的固有频率)。

这类振动常常使机床尾座、刀架松动并使硬质合金刀片碎裂,且在工件切削表面留下较细密的痕迹。

车削中的低频振动通常是工件、刀架都在振动,它们时而相离(振出),时而趋近(振入),产生大小相等、方向相反的作用力与反作用力(即切削力Fy和弹性恢复力F 弹)。

刀架的振出运动是在切削力Fy作用下产生的,对振动系统而言,Fy是外力。

在振动过程中,当工件与刀架作振出运动时,切削力F振出与工件位移方向相同,对振动系统做正功,振动系统则从切削过程中吸收一部分能量W振出储存在振动系统中;刀架的振入运动则是在弹性恢复力F弹作用下产生的。

当刀架振入时,F振入与工件位移方向相反,振动系统对切削过程做功,即振动系统要消耗能量W振入。

由于切削力周期性变化,使得W振出>W振入或F振出>F振入,从而使工件或刀具获得了能量补充产生低频的自激振动。

此时,在力和位移的关系图中,振出过程曲线处在振入过程曲线的上部。

而高频振动产生的原因是在某速度区段内,刀具后刀面与切屑之间的摩擦,使切削力Fy随切削速度V的增加而减小,即具有下降特性,造成F振出>F振入,故加工系统有自激振动产生。

在车削中如何消除振动

在车削中如何消除振动

在车削中如何消除振动1. 消振措施由上面的分析可知,系统是否发生切削颤振,既与切削过程有关,又与工艺系统的结构刚度有关,针对振动的特点,特提出相应的消振措施。

1.1在低频振动时,主要是由于Y方向的振动引起了切削力的变化,便得F趋远> F趋近,而产生了振动。

因此,除了增加系统沿Y方向的刚度及阻尼外,设法减少切削分力Fy及任何阻止工件与刀具沿Y方向的相对位移的因素,通常都能减弱或消除振动。

主要可采取下面几种措施:(1)车削时,一般当v=30~70m /min速度范围内,容易产生振动,因此选择车削速度时应避开出现切削力随速度下降的中速区,在高速或低速范围进行切削,自振极不易产生。

(2)应尽量避免宽而薄的切屑的切削,否则极易产生振动。

在许可的情况下(如机床有足够的刚度,足够的电机功率,工件表面粗糙度参考值要求较低时等),适当增大进给量和减小切削深度也有助于抑制振动。

(3)适当增大刀具前角γ可减小Fy力,从而减弱振动。

但在切削速度较高的范围内,前角对振动的影响将减弱,所以高速下采用负前角切削,不致产生强烈的振动。

通常采用双前角消振刀,利用图1前面的宽度f来控制刀具和切削的接触长度,可显著减小切削力,从而抑制振动。

低速时γ1>0,高速时γ0<0,γ1与γ2之间相差15°(4)当切削深度和进给量不变时,随着主偏角Kγ增大,切削分力Fy减少。

因此,适当增大刀具主偏角,可以消除或减小振动。

(5)刀具后角太大或刀刃过分锋利,刀具切人工件时,容易产生振动。

当后角减小到2°~3°时,振动有明显的减弱。

在刀具后面磨出一段负倒棱,如图2所示,约0.1-0.3mm负倒棱,可以减小径向切削力和抑制振动。

(6)刀架系统如果有负刚度是时,容易“啃人”工件产生振动。

因此,尽可能避免刀架系统的负刚度对车削产生的振动。

1.2工件系统和刀架系统的刚度不是产生低频振动的主要原因,可采取下面的措施来消除或减小振动:(1)用三爪或四爪夹紧工件时尽可能使工件回转中心和主轴回转中心的同轴度误差最小,避免工件倾斜而断续切削或不均匀切削造成切削力的周期性变化所产生的振动。

车削加工中的振动及防控措施

车削加工中的振动及防控措施

损加剧 , 降低机床的精度甚至造成灾难性损坏 ; 限制了切削用量的进一步提高 , 影响了生产率 ; 同时 , 振 动产生的噪音危害了工人身心健康 , 污染了环境 , 等等. 因此 , 对车削加工 中的振动现象进行分析讨论 , 并 采取 相应 措施 以减少 、 消 除振 动显得 尤为 重要 .
( 2 ) 自激振动的频率取决于系统本身的参数. 分为由工件 的弯曲变形 引起 、 振动频率接近于工件 固 有频率的低频振动 ( 5 0 ~ 2 5 0 H z ) 和由刀具的弯曲变形引起 、 振动频率接近于刀具 固有频率 的高频振动
( 5 0 0— 5 0 0 0 H z ) .
收 稿 日期 2 0 1 4 - 1 2 - 2 2
作者简介
楚淑玲( 1 9 6 9 一 ) , 女, 辽宁鞍 山人 , 鞍山技师学 院高级讲师
第 2期
楚淑玲 : 车 削加工 中的振 动及 防控 措施
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振 动与外 界 激励无 关 , 故称 为 自激振 动 , 主要特 点 如下 [ 2 ] : ( 1 ) 自激 振动 不受 外力 的影 响 , 只 有刀 具 在 进行 切 削时 振 动才 会 产 生 , 如果 停 止 切 削 , 基 于振 动 过 程 自身产 生 的 内部 干扰 力及 能量 补充 过程 消失 , 振 动 中止 .
1 . 1 强 迫振 动
在 工艺 系统 内部或 外部 周期性 干扰 力持 续作 用下 引起 的振动 称为 强迫振 动 , 其 主要 特点 如下 : ( 1 ) 强迫 振动 的干扰 力来 自于非切 削 因素 , 一般 与切 削过 程无关 , 振 动本 身不能 改变 干扰力 . ( 2 ) 强迫 振动 的振 幅在干 扰力 的频率 与 系统 固有频 率相 同或 接 近时 产生 共振 幅值最 大 , 此外 , 影 响 因素还 有干扰 力 的大小 、 工 艺系统 刚度及 其 阻尼 系数 .

机床切削时的振动分析及预防措施

机床切削时的振动分析及预防措施

机床切削时的振动分析及预防措施摘 要:切削时机床产生的振动对加工过程和工件的加工质量以及机床连接特性都有很大影响,而且还会影响生产效率。

因此,减少机床振动的产生,对控制产品的质量非常关键。

本文对机床切削加工时产生振动的各种原因进行了归纳,分析了机床振动对产品加工质量造成的影响,提出了防止和减小机床振动的各种有力措施。

关键词:机床切削 振动 分析1、振动产生的原因产品切削加工过程中机床所发生的振动是非常复杂的,引起振动的原因是多方面的,经分析,主要有以下几个方面:(1)工件的外形复杂而装夹部位选择不合适:工件外形结构不规则,没有好的基准面,不方便装夹,工件夹不紧,容易在加工时产生松动,随着切削力的变化而发生相应振动。

(2)工件内部组织不均匀:铸造毛坯件局部有气孔、砂眼、疏松等缺陷,晶粒粗大或者夹有杂质等情况。

切削时铸件软硬不均匀,刀具受力不均匀,使得切削力不稳定,易使机床产生震动,有时还会造成打刀,工件的加工质量也很难控制。

(3)刀具选择不合理:刀体材料不合适,刚性差,是引起振动的主要原因之一。

若选错了刀具,有时会使刀具磨损加剧或引起切屑瘤、拉毛工件表面或出现打刀引起振动而影响产品质量。

(4)切削用量和机床转速的选择不合适:① 切削速度1000ωωπn d v =。

切削速度与工件待加工表面直径、工件转速成正比,当ωd 一定时,转速越快,切削速度越快,引起振动的可能性越大; ②进给量f 越大,刀尖受力越大,越容易引起振动:③切削深度p a 切削深度越大,受到的剪应力越大越引起对刀尖的阻力增大而引起振动。

(5)机床自身状况的影响机床本身的精度不够也是振动产生的一个方面。

机床主轴箱内各啮合齿轮、轴承等配合精度低,导轨的磨损,各夹紧装置的不可靠等,在切削中都可能产生振动。

(6)机床周围环境的影响附近有产生振动的大型设备,或有重型车辆在行驶,引起地基振动,并传递到床身.易造成共振。

2、振动对加工质量的影响振动对加工质量的影响是非常大的,主要表现在以下几个方面:(1)加工过程中的振动降低了加工表面的质量,引起加工表面的振动波纹,表面粗糙度值大。

车削过程中的振动分析与消振措施

车削过程中的振动分析与消振措施

重谈车削过程中的振动分析与消振措施昂朝凯2003年的实习教学工作已经结束,有一个难题常期的困惑着我们——振动。

当我们在进行切削加工的过程中,工艺系统由于受到各种力的作用,以及弹性系统的力学特性影响,工件各刀具之间常常发生强烈的相对振动,从而使工艺系统的各种成形过程受到干扰和破坏。

它不不仅使加工表面产生波纹,严重恶化加工精度和表面质量,而且缩短机床和刀具的使用寿命,降低切削效率。

另外,振动时所发生的噪音会影响操作者的情绪和注意力,慢慢产生一种恶性循环,使我们经过认真准备,精心操作的工件在最终成形的一刹那,变得面目全非,幸勤的劳动于一旦,对我们学生在考工中的合格率,优秀率无疑产生了重大影响。

这也是我们提高教学质量,让学生了解和掌握未来实际生产中的关键技术,必须解决的一个重要课题。

针对这个问题,一个车加工工件最终的好坏,主要是取决于它的尺寸精度,形位精度及表面质量三个方面。

而振动给以上三个方面的负面影响无一幸免。

因此我们认为必须在分析振动原因,找出振动源着手,从而采用相应的消除和减小振动的方法,措施。

下面是我们分析的车削加工系统上的力及其影响:工件——刀具——振动源——(环境、电机、机床自激震动、系统的被迫震动)——工件的不平衡性(自由振动)——振源聚合——产生强烈的振纹。

从此可以看出,机械加工中的振动有三种,自由振动、强迫振动和自激振动。

而三种情况中,占主要的是强迫振动和自激振动,自由振动所占的比例较小。

所以现在我们就着重分析强迫振动和自激振动在车削振动中的影响。

1、车削中的强迫振动强迫振动从观察的结果看是由外界持续激振力引起的,并且在车削过程中始终地作相应的维持。

我们今天分析某些激振力因素,也就找到了强迫振动产生的具体原因:(1)不平衡离心力、惯性当车床工作时,一些相对旋转机件,工件如:电机转速,皮带轮,皮带、主轴及各种齿轮,它都存在微量的偏心,少数部件还相对严重,在高速回转时,产生离心惯性力就使机床振动。

数控机床加工过程中振刀的原因及处理措施

数控机床加工过程中振刀的原因及处理措施

数控机床加工过程中振刀的原因及处理措施随着数控机床技术的不断进展,数控机床在高精度、高速度、高稳定、高效率上也有了很大的进步。

但在加工过程中,刀具和工件之间在不间断的运动,机床的振动是不可避开。

但通过合理的措施,可以避开由于振动现象导致振刀现象的发生。

下面昆山渡扬数控就来和你共享数控机床加工过程中振刀的原因并提出相应的处理措施。

一、数控机床产生振刀问题的原因1.机床在加工过程中产生共振共振是一种常见的物理现象。

机床工作中,受到周期性驱动力的频率与其自生的自激振动频率相同时,将会发生共振现象。

发生共振现象会导致振动幅度加大,因而会对机床的加工质量产生很大的影响。

共振造成振幅过大,会导致刀具和工件运行轨迹发生变化,引起位置偏移,这样会降低加工表面的质量和尺寸精度,加添工件表面粗糙,显现振纹。

2.机床导轨部件“爬行”现象机床爬行是机床运行部件显现低速运动或者小量位移时,做非匀速运动,在进给和调整运动会显现时快时慢现象。

产生爬行的原因是摩擦阻力的变化。

在机床运行中,运行的速度地域某一数值即临界值速度时会产生爬行。

此时加工的工件表面会产生震颤,产生振纹。

3.工件刚性差机械加工过程中,对修长轴型的外圆车削加工,工件在转动过程中,会产生弯曲变形从而产生摇摆,这样会导致打刀、振刀等问题。

同时,薄壁零件的外圆车削时,简单发生装夹变形,也简单显现打刀或者振刀问题。

在车削加工不规定零件过程中,驱动力往往不是作用在工件重心上,在高速切削条件下,会引起主轴变形,从而导致机床振动和振刀现象的发生。

4.刀具安装刚性差例如刀杆尺寸太小或伸出过长,会引起刀杆颤抖。

数控车床车刀垫铁不平整,或者锁紧螺母没有压紧时,同样会导致刀具的振动。

5.切削力变化大切削过程中,切削层金属内显现夹杂、晶粒粗大等问题;或者加工表面不规定时,切削时宽时窄时厚时薄等,这些由于切削力的变化会引起机床振动以及振刀现象。

二、数控机床产生振刀问题的解决措施1.除去机床共振的措施数控机床的静刚度和动刚度取决于机床制造商的设计和制造工艺,一台安装好的机床其固有频率是固定的。

车削过程中的振动分析与减振措施

车削过程中的振动分析与减振措施

车削过程中的振动分析与减振措施作者:张发海来源:《商品与质量·学术观察》2013年第12期摘要:车削加工过程中,工艺系统由于受到各种力的作用,以及弹性系统的力学特性影响,工件各刀具之间常常发生强烈的相对振动,从而使工艺系统的各种成形过程受到干扰和破坏。

它不仅使加工表面产生波纹,严重恶化加工精度和表面质量,而且缩短机床和刀具的使用寿命,降低切削效率。

采取相应的措施,对改善切削条件,提高工件表面加工质量和加工精度,具有重要意义。

关键词:车削加工振动分析在进行车削加工教学时,我和学生会时常共同面对一个难题——振动。

当同学经过认真准备,仔细加工的工件在最终完成时变得无法达到精度,幸勤的劳动毁于一旦,对学生在技能考试中的通过率无疑会产生重大影响。

这也是我们提高教学质量,让学生能在未来实际生产中应用的重要技术,必须重视的一个重要问题。

针对这个问题,一个零件最终车削加工的好坏,主要是取决于它的尺寸精度,形位精度及表面质量三个方面。

而振动则会给以上三个方面带来直接影响。

所以我们认为必须从分析振动原因,找出振动源着手,然后采用相应的措施来消除和减小振动。

下面我们一起来分析车削加工过程中的力及其影响:由此可见,车削加工中的振动有自由振动、强迫振动和自激振动三种。

而三种情况中,占主导地位的是自激振动与强迫振动,自由振动所占的比重较小。

所以我们应该着重分析强迫振动和自激振动在车削加工中的影响。

1、车削中的强迫振动强迫振动从观察的结果看是由外界连续的激振力引起,并且在车削过程中始终保持。

我们分析下加工中都存在哪些激振力,这样就可以找到强迫振动产生的具体原因:(1)不平衡离心力、惯性当车床运作时,一些相对旋转部件,比如:电机旋转,皮带轮,皮带、主轴及各种齿轮,它都存在微量的偏心,少数部件还可能相对严重,在高速旋转时所产生的离心力就使机床振动。

另外,机床夹具及被加工工件也存在质量偏心的因素,如:毛坯工件的不圆整,鸡心夹头的轻重(双顶针加工时),细长件的弯曲变形,这都是产生激振力的振源。

车床的震动及预防措施

车床的震动及预防措施

车床的震动及预防措施车床是一种常用的金属加工机床,主要用于加工圆柱形、锥形和球形等各种旋转对称的零件。

在使用过程中,车床往往会产生一定程度的震动,给加工精度和质量带来不利影响。

本文将阐述车床的震动原因及相关预防措施。

1. 车床的震动原因车床在加工过程中会产生很多因素的共同作用,导致机身出现震动,主要有以下几个方面的原因:1.1 切削过程中的冲击和振动当车刀与工件接触时,就会产生切削力,在切削区域内产生应力和应变,使得工件和刀具发生微小的变形。

这些变形会随着时间的推移而累积变化,最终引起车床的振动。

1.2 机身自身的振动车床在工作时,受到各种外部和内部的力与热的影响,会引起机身内部的变形和热膨胀,进而产生自身振动。

1.3 不平衡质量引起的振动车床在旋转时,由于工件、夹具、刀具等零件组成的总重心偏离工件旋转轴心,就会引起轴向力和离心力,导致车床的不平衡质量而震动。

1.4 机床加工误差的积累车床在使用过程中,由于各种因素的影响,加工误差会逐步积累,最终导致产生机床震动。

2. 针对车床震动的预防措施车床的震动严重影响加工精度和质量,需要采取措施进行预防和处理。

以下为防止车床震动的措施:2.1 加强车床的防抖动设计设计中应考虑机身所承受的力,特别注意刀架、主轴箱、传动机构等重要部件的加强结构,防止发生震动。

2.2 采用高质量、低惯量的零部件及集中支承在零件的选择上,尽可能选择高质量、低惯量的轴承、变速器和齿轮等部件。

同时也要采用集中支撑的设计,避免零部件重量不均衡、支撑不平均等情况。

2.3 规范刀具的选择和安装在选择车刀时,要考虑到切削力对车床的影响,选择尺寸适合、切削能力良好的刀具。

安装时也应注意刀具要紧固牢固,尽量减少刀具抖动。

2.4 减少或控制切削参数掌握正确的切削参数(如进给、转速、切削深度等)可以有效减少车床震动。

应设置合适的切削参数,避免切削过程中产生的冲击和振动。

在高速切削时,还应采取降温、添加润滑剂等措施以维护良好的切削条件。

车床加工过程中的自激振动分析及消振措施

车床加工过程中的自激振动分析及消振措施

车床加工过程中的自激振动分析及消振措施袁梁梁(江苏广播电视大学武进学院,江苏常州213149)摘要:本文就车削过程中产生的振动及其对加工的影响进行了简单地描述,重点对车削过程中产生自激振动的因素及其特点进行了描述和分析,并从切削用量、刀具的几何参数、工艺系统的抗振性、机床系统的抗振性、工艺系统薄弱环节的刚度等几方面有针对性的对自激振动采取相应的控制及消振方法、措施进行描述。

关键词:自激振动低频振动高频振动消振措施0 序言机械加工中,工艺系统如发生振动,将会使工艺系统的正常运动方式受到干扰,破坏了机床、工件、刀具的正确位置及相互的运动关系,使加工表面出现振纹(表面波纹),严重恶化加工精度和加工表面质量,降低刀具耐用度和机床使用寿命,限制了生产率的提高,而且振动还往往带来噪音、污染环境,对工人身心健康也有一定的影响。

随着科学技术和生产的不断发展,对零件的表面质量要求愈来愈高,振动往往成为提高产品质量的主要障碍,因此研究机械加工中产生振动的机理、探求消振的有效措施,是机械加工工艺领域的一个重要课题。

对于机床来说,自激振动并非在所有情况下都会出现,只在某些条件下产生。

自激振动是一个比较复杂和难解决的问题,本文就针对车削过程中产生的自激振动的原因进行研讨和分析,并采取些相应的减振、消振措施。

1 车削过程中的振动及其对加工的影响由机床(包括夹具)、工件和刀具组成的工艺系统是一个弹性系统。

在切削加工时,工艺系统在各种力的作用下,除产生静态的变位(即变形)外,还可能使刀具相对于工件表面,在振动方向上产生一个附加运动,引起动态的变位(即振动),从而使工艺系统的各种成形运动受到干扰和破坏。

机械加工中的振动,有自由振动、受迫振动和自激振动(约占振动的65%)三种类型。

自由振动、受迫振动是比较容易消除的,只要把激起振动的原因除去,振动就可以消除。

比如,由冲击引起的自由振动,只要除去冲击的外力就可以消除振动。

受迫振动只要平衡转动部件,提高齿轮和轴承的精度就可以消除。

数控机床切削时振动的消减方法探讨

数控机床切削时振动的消减方法探讨

数控机床切削时振动的消减方法探讨数控机床在切削加工过程中常常出现振动现象,这会使得加工精度下降,甚至会影响加工质量。

对数控机床切削时的振动进行消减是非常重要的。

本文将就数控机床切削时振动的消减方法进行探讨。

一、振动产生的原因数控机床在切削过程中,振动是由多种因素引起的,包括机床结构刚度不足、刀具磨损、切削参数选择不当、工件固定方式不合理、切削力的激励,以及工件自身的弹性变形等。

这些因素综合作用下,会导致数控机床在切削加工中产生振动。

二、消减振动的方法1. 优化机床结构数控机床的结构设计是影响振动的重要因素,通过优化机床的结构设计,提高机床的刚度和稳定性,可以有效减少振动的产生。

在实际工程中,可以采用有限元分析等工具对机床结构进行优化设计,以减少振动的产生。

2. 选择合适的刀具和切削参数选择合适的刀具和切削参数对于减少振动也是非常重要的。

合理选择刀具的材料和几何参数,以及合理选择切削速度、进给速度和切削深度,可以降低刀具的振动和切削过程中产生的振动。

3. 优化加工工艺针对不同的工件和加工要求,可以采用不同的加工工艺来减少振动。

可以采用多道次切削的方法,减小每次切削的深度,可以降低切削过程中产生的振动。

采用合适的夹紧方式,保证工件的固定稳定也是降低振动的有效方法。

4. 使用振动控制装置在数控机床上安装振动控制装置是一种比较直接的方法来消减振动。

通过在机床上安装振动传感器和控制器,可以实时监测和调节机床的振动状况,以达到减少振动的目的。

5. 提高加工精度提高数控机床的加工精度也是减少振动的一种方法。

提高机床的控制精度和加工精度,可以降低切削过程中的振动产生,从而提高加工质量和加工精度。

6. 合理使用减振工具在实际加工中,可以使用一些减振工具来减少振动。

可以在数控机床的床身下增加减振垫,或者在机床的支撑座上安装减振器等,可以有效减少机床的振动。

数控机床在切削过程中的振动是一个常见的问题,对于振动的消减需要从多个方面来考虑。

数控机床加工过程中的振动问题分析与解决方法

数控机床加工过程中的振动问题分析与解决方法

数控机床加工过程中的振动问题分析与解决方法摘要:数控机床作为现代制造业中不可或缺的设备,在加工过程中常常会出现振动问题,影响加工质量和工件精度。

本文将通过分析数控机床加工过程中的振动问题,探讨其成因,并提出相应的解决方法,帮助读者深入了解振动问题的本质,有效提高加工效率和质量。

一、引言数控机床在现代制造业中起着重要的作用,它能够实现高精度、高效率的加工,大大提高了生产效率。

然而,随着加工要求的不断提高,数控机床加工过程中的振动问题日益凸显。

振动不仅会降低加工精度,还可能对设备和工具产生损坏,给生产带来困扰。

因此,对数控机床加工中的振动问题进行深入研究和解决具有重要意义。

二、振动问题分析1. 振动的成因数控机床加工过程中的振动主要来自以下几个方面:(1) 机床结构:数控机床的结构设计和制造精度直接影响振动的程度。

结构刚性不足、材料强度不足等因素都可能引发振动问题。

(2) 切削力:切削过程产生的切削力对机床和工件均会引起振动。

过大的切削力会导致机床振动加剧,影响加工质量。

(3) 刀具状况:刀具的质量和磨损情况对振动问题有直接影响。

使用损坏的刀具或过长的刀具都会引发振动。

(4) 工件形状:工件的不规则形状也会导致振动产生。

尤其是工件不平衡时,会产生不均匀的振动。

2. 振动对加工质量的影响数控机床加工过程中的振动问题会对加工质量产生显著的影响:(1) 表面粗糙度:振动导致切削过程受到干扰,使得工件表面粗糙度增加。

(2) 尺寸偏差:振动会导致加工过程中的切削位置偏移,使得工件尺寸产生偏差。

(3) 加工精度:振动会使得机床无法精确控制切削过程,从而降低加工精度。

三、解决方法为解决数控机床加工过程中的振动问题,可以采取以下方法:1. 提高机床结构刚性通过改进机床结构设计和加强结构材料的强度,提高机床的刚性。

这样可以减少机床在加工过程中的变形,降低振动的产生。

2. 优化切削参数和工具选择合理设置切削参数,控制切削速度、进给速度和切削深度等参数。

车削加工中振动产生原因及消除措施

车削加工中振动产生原因及消除措施

车削加工中振动产生原因及消除措施发表时间:2019-08-16T15:19:36.377Z 来源:《防护工程》2019年10期作者:张小燕王保强洪玉亭[导读] 在进行车削加工过程中,导致振动的现象有很多,文章主要针对产生原因,根据不同振动现象提出了相应的改善建议和改进措施。

南京理工大学工程训练中心江苏南京 210094 摘要:工作人员在进行车削加工时不难发现会导致一定的振动,这种振动使正常的加工系统受到影响,影响正常的工作甚至加工产品的外表,因为振动系统受损后导致外观模型变样。

一旦发生这种情况,还会导致整个车削加工加床和刀片的受损,从而大大降低工作效率,影响工作人员的工作情绪。

如果降低一定的噪音,则可以提升工作效率,所以掌握车削加工中导致产生振动的原因十分重要。

关键词:车削加工;振动;原因引言在进行车削加工过程中,导致振动的现象有很多,文章主要针对产生原因,根据不同振动现象提出了相应的改善建议和改进措施。

希望能够对车削加工提供一定的帮助,大大减少车削加工过程中所产的噪音和振动,从而提高加工效率,减轻工作人员的烦躁情绪,使加工人员能够更好地投入到工作中。

1振动的类型在机械加工中产生的振动,按产生的原因来分类,都具有自由振动、受迫振动和自激振动,与机床、夹具、刀具和工件组成的工艺系统的动态特性有关。

自由振动是当振动系统的平衡被破坏,由弹性力来维持系统的振动。

是切削力的突然变化或其它外力冲击引起的。

可快速衰减,对车床加工影响非常小,可忽略不计。

受迫振动产生的原因是由系统外部或内部周期变化的激振力(也叫振源)的作用下而产生的振动,共振是受迫振动中的一个特例。

此振动主要由以下几方面原因产生高速回转存在不不衡,例如卡盘和工件、主轴、电动机转子、带轮等。

就是因为零件的不平衡而产生激振力F(也叫离心惯性力),车床传动存在误差,车床传动当中的齿轮组,由于制造误差、装配误差产生了周期变化的激振力;液压传动中油液脉动、轴承滚动体尺寸差、皮带接缝等因素。

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重谈车削过程中的振动分析与消振措施
昂朝凯2003年的实习教学工作已经结束,有一个难题常期的困惑着我们——振动。

当我们在进行切削加工的过程中,工艺系统由于受到各种力的作用,以及弹性系统的力学特性影响,工件各刀具之间常常发生强烈的相对振动,从而使工艺系统的各种成形过程受到干扰和破坏。

它不不仅使加工表面产生波纹,严重恶化加工精度和表面质量,而且缩短机床和刀具的使用寿命,降低切削效率。

另外,振动时所发生的噪音会影响操作者的情绪和注意力,慢慢产生一种恶性循环,使我们经过认真准备,精心操作的工件在最终成形的一刹那,变得面目全非,幸勤的劳动于一旦,对我们学生在考工中的合格率,优秀率无疑产生了重大影响。

这也是我们提高教学质量,让学生了解和掌握未来实际生产中的关键技术,必须解决的一个重要课题。

针对这个问题,一个车加工工件最终的好坏,主要是取决于它的尺寸精度,形位精度及表面质量三个方面。

而振动给以上三个方面的负面影响无一幸免。

因此我们认为必须在分析振动原因,找出振动源着手,从而采用相应的消除和减小振动的方法,措施。

下面是我们分析的车削加工系统上的力及其影响:
工件——刀具——振动源——(环境、电机、机床自激震动、系统的被迫震动)——工件的不平衡性(自由振动)——振源聚合——产生强烈的振纹。

从此可以看出,机械加工中的振动有三种,自由振动、强迫振动和自激振动。

而三种情况中,占主要的是强迫振动和自激振动,自由振动所占的比例较小。

所以现在我们就着重分析强迫振动和自激振动在车削振动中的影响。

1、车削中的强迫振动
强迫振动从观察的结果看是由外界持续激振力引起的,并且在车削过程中始终地作相应的维持。

我们今天分析某些激振力因素,也就找到了强迫振动产生的具体原因:
(1)不平衡离心力、惯性
当车床工作时,一些相对旋转机件,工件如:电机转速,皮带轮,皮带、主轴及各种齿轮,它都存在微量的偏心,少数部件还相对严重,在高速回转时,产生离心惯性力就使机床振动。

另外,机床夹具及被加工工件也存在质量偏心的因素,如:毛坯工件的不圆整,鸡心夹头的轻重(双顶针加工时),长工件的弯曲变形,这都是产生强迫振动的激振力振源。

我们从平时教学中观察发现(不关实验资料也表明):仅车床主轴、车头箱齿轮及三卡盘三样因回转体不平衡而引起的激振力就高达138(N),这样大的激振力如果影响到零件上将势必明显破坏加工精度和表面质量。

如果这时工件也存在一些不平衡,刚性不足等自振现象,这时两者就会产生强烈的“共振”而且还会愈演愈烈。

(2)传动机构的缺陷因素
我们还发现车床上的零部件,尤其是传动中的旋转零件,由于制造或装配不良,就会在转动是时产生周期性的干扰力,而成为强迫振动的振源。

例如:交换齿轮的齿形误差,日久变形,齿轴弯曲、松动,三角皮带接头不匀,松紧不一产生弹击现象,轴磨损误差,电动机不稳等一系列不易被人觉察的细节问题都是传动缺陷因素,都将对我们的操作稳定性,平复性带来诸多的不利,何况上述情况还会同时发生。

因此我们必须在教学中要告戒学生,不能对机床有任何的蛮干。

避免对机床部件的冲击损害,尽量减少人为的缺陷因素。

2、车削中的自激振动
由于在加工中我们还会发现,在没有外力的作用下,由系统内部激发及反馈的相互作用而产生较稳定的周期性振动。

稳定的“颤振”,这就是自激振动。

其主要特点就是不受外力的影响条件下产生,是由车削系统本身操作过程产生。

如果车削停止,内部激振力也随消失。

因此,我们把车削过程中所出现的振动主要视作为自激振动。

从振动原理和抗振角度来看,车床的工作条件不好,这是因为车床上的工件及卡盘、主轴、尾架的刚度较低,切削面积又较大的缘故。

所以在加工细长轴时或卡盘夹持加工大直径工件时,由于工件增大了切削力矩,这不但从传动的平稳性看是不利的。

一般情况下,车削颤振时,主要振动系统也许是刀具刀架系统;也许是工件系统;还有可能是“主轴------工件-------尾架”系统。

不论是那一种情况,最终将使刀具各工件不停地产生相对振动。

车削时自激振动有低频和高频振动两类:前者主要由于是工件系统的弯曲振动,它的频率接近于工件系统的固有频率,噪声比较低沉,在工件上留下深而宽的振纹,一般常使机床尾架、刀架、拖板松动,并打坏车刀,使工件移位,尺寸精度及形状位置改变,工件直至报废。

后者是车刀的弯曲振动,其频率接近车刀的固有频率。

它发出的噪声尖锐刺耳,加工面上留下的振纹细而密。

这只是在刀具本身及刀架部位振动,而工件机床部件相干较为平静。

它一般与刀具刀杆刚性装夹方法及刀具的锋利程度、流畅与否、刀具的几何角度等方面都有较为密切的关系。

上述两者综合起来,反映到车削过程如:宽刃车刀车外圆时或横向走刀切槽时,经常看到工件表面的振纹,其原因就是再生颤振的结果。

既然是车床、环境、工件、装夹、刀具方面都会产生振源,那么就必要设法改变它。

3、防止和消振措施
既然知道振动对机床加工非常有害,因此就应在找出的具体引振源上,设法在切削过程中,有针对性地采取防止和消除的措施。

强迫振动消除方法:
(1)减少激振力,主要是消除或降低不平衡引起的离心惯力及断续车削时的冲击力。

提高机件的加工,装配质量,改变运行条件。

(2)提高工艺系统刚性及增加阻尼,这是防止振动的积极措施,有些部件可偿试刚性软接触,充分合理调整间隙,消除工件不平衡,加工余量不均匀,表面不连续等周期必切削冲击力,配以阻尼器及减振装置消振,
(3)合理选择切削用量,必须循“取两头,避中间”的原则。

(4)合理使用刀具——较大的主副偏角,较大的前角,较小的后角,刀具伸长尽量短些,甚至使用弹性刀杆。

(5)其它辅助措施如:改变装夹工件的方法,改变进刀方向,使用中心架、跟刀架等方法来达到防止消振的目的。

综上所述,机床振动是由各种各样的复杂因素综合产生,我们必须掌握它的振动原因,积极采取相应的对策,变动为主动,努力消除客观上的不利因素,保证机械加工中的加工效率。

让学生在明年的考工中有所得益。

2003年1月8号。

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