机械加工中振动的产生机理以及防治措施

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机械加工过程中机械振动的原因及对策分析

机械加工过程中机械振动的原因及对策分析

机械加工过程中机械振动的原因及对策分析机械加工过程中机械振动是一种常见的现象,其原因主要包括以下几个方面:1.机械结构设计不合理:机械结构设计不合理是机械振动的主要原因之一。

机械结构设计不合理会导致机械的刚度不足、自然频率过低或过高,从而引发振动。

2.工件不平衡:工件不平衡是引起机械振动的常见原因之一。

由于工件质量分布不均匀或制造精度不高,工件在高速旋转时会产生不平衡力,进而引发振动。

3.切削过程中的冲击:切削过程中,由于刀具与工件之间的相对运动,会产生冲击力,进而引发机械振动。

4.材料的弹性变形:在机械加工过程中,材料的弹性变形也会导致机械振动。

当切削力作用在工件上时,材料会发生弹性变形,从而产生振动。

针对机械振动问题,可以采取以下对策来减小或消除振动:1.优化机械结构设计:通过合理设计机械结构,提高机械的刚度、改变自然频率等方式,来减小或消除机械振动的问题。

2.进行动平衡处理:对工件进行动平衡处理,使其质量分布均匀,减小或消除工件不平衡所引起的振动。

3.调节切削参数:通过合理调节切削参数,如切削速度、进给量等,降低切削过程中的冲击力,从而减小机械振动。

4.提高材料刚度:通过选择刚性较高的材料来提高材料的刚度,减小材料的弹性变形,从而减小机械振动的问题。

5.增加阻尼措施:在机械结构中添加一定的阻尼措施,如减振器等,可以有效地抑制机械振动。

机械加工过程中机械振动是一种常见的现象,其原因主要包括机械结构设计不合理、工件不平衡、切削过程中的冲击以及材料的弹性变形等。

针对这些问题,可以通过优化结构设计、进行动平衡处理、调节切削参数、提高材料刚度以及增加阻尼措施等对策来减小或消除机械振动的影响。

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机械加工中的振动是指机械加工过程中,工件或工具发生的机械运动形成的振动现象。

机械振动的原因主要包括以下几个方面:1. 不平衡:机械旋转部件如转子、电机、风扇等因不平衡而引起的振动。

这种振动主要是由于旋转部件质量分布不均匀引起的,解决这类问题通常需要进行动平衡。

2. 间隙:机械加工中,由于零件配合尺寸、装配、磨合、磨削等原因引起的间隙,会导致零件在工作时发生相对位移,从而产生振动。

3. 弹性变形:机械零件在受力作用下会发生弹性变形,当受力作用消失时会恢复原状,这种变形会引起机械振动。

4. 不稳定运动:机械加工中,当工件转速超过某一临界值时,会出现不稳定的转子振动现象,即临界速度振动。

5. 过程中的剧烈变形:例如切削过程中的刀具振动、工件材料在切削过程中的振动等。

针对机械振动问题,可以采取以下几种应对方法:1. 优化设计和加工工艺:通过合理设计机械结构,考虑到零件的刚度和强度,尽量减小不平衡、间隙等因素引起的振动。

对于关键零部件尺寸和配合的要求要严格控制,以减小间隙引起的振动。

2. 动平衡和静平衡:对于旋转部件的不平衡问题,可以采取动平衡或静平衡的方法来解决。

动平衡是指在机器运行时,通过在旋转体上加配质量,使得旋转体在高速运动时达到平衡状态;静平衡是指通过加配质量使得旋转体在不转动时达到平衡状态。

3. 提高零部件制造精度:加强零部件的制造工艺控制,例如提高零件的加工精度、配合尺寸的精度等,可减小振动。

4. 采用减振措施:对于已经发生振动的机械设备,可以采取减振措施来降低振动的幅度和频率。

在机械设备周围安装减振器、减振垫等。

5. 检修和维护:定期对机械设备进行检修和维护,及时处理机械设备的故障和不良状态,防止机械振动的产生和发展。

机械振动是机械加工中常见的问题,对机械设备的正常运行和加工品质会产生不良影响,因此需要通过优化设计和加工工艺、动平衡和静平衡、提高零部件制造精度、采用减振措施、检修和维护等多种方法来解决和应对机械振动问题。

机械加工过程中机械振动的原因及对策分析

机械加工过程中机械振动的原因及对策分析

机械加工过程中机械振动的原因及对策分析一、引言机械振动是机械加工过程中常见的问题,它会导致零件加工精度下降,影响工作效率,甚至导致设备损坏。

为了有效降低机械振动对机械加工过程的影响,需要深入了解机械振动的原因,并采取相应的对策。

本文就机械加工过程中机械振动的原因及对策进行分析。

二、机械振动的原因1.不平衡机械设备在工作过程中,如果重心不平衡或者零部件分布不均匀,就容易出现振动。

不平衡主要原因包括:(1)零件加工误差:在加工过程中,如果零件尺寸精度不高,就会导致装配过程中不平衡;(2)零部件分布不均匀:如果机械设备中的零部件分布不均匀,就会产生不平衡现象。

2.弹性变形机械设备在工作过程中,受到外力的作用,会产生弹性变形,从而引起振动。

弹性变形主要原因包括:(1)工件位置不准确:如果工件放置位置不稳定,会导致设备弹性变形;(2)切削力过大:在机械加工过程中,如果切削力过大,会造成工件和设备之间的相对位移,从而产生弹性变形。

3.激振力机械设备在工作过程中,如果受到外界激振力的作用,也会产生振动。

激振力主要原因包括:(1)传动系统的共振:如果传动系统的传动比例、间隙等参数不合适,就会造成传动系统的共振,产生激振力;(2)外界环境的震动:如果机械设备受到外界环境的震动,也会产生振动;三、机械振动的对策1.加强设备的平衡对于不平衡造成的振动,可以采取以下对策:(1)提高零件加工精度:在零件加工过程中,应严格控制尺寸精度,避免误差导致的不平衡;(2)调整零部件分布:改变零部件的位置,使得机械设备的重心分布更加均匀。

2.增加刚度对于弹性变形引起的振动,可以采取以下对策:(1)稳定工件位置:通过改进夹具结构,提高工件的抓紧力,稳定工件的位置,减少弹性变形;(2)优化切削参数:通过调整切削速度、切削深度等参数,降低切削力,减少工件和设备之间的相对位移,减小弹性变形。

3.减少激振力对于激振力引起的振动,可以采取以下对策:(1)改善传动系统的设计:优化传动系统的传动比例、间隙等参数,避免传动系统的共振;(2)加强设备的隔振措施:通过在机械设备底部安装隔振装置,降低设备受外界环境震动的影响。

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。

机械振动的原因和控制方法

机械振动的原因和控制方法

机械振动的原因和控制方法机械振动是指机械系统在运动过程中产生的不稳定波动。

这种振动可能会导致各种问题,包括设备磨损、噪音产生、系统不稳定以及生产效率降低等。

因此,了解机械振动的原因以及采取相应的控制方法至关重要。

本文将讨论机械振动的原因并介绍一些常用的控制方法。

一、机械振动的原因1. 不平衡不平衡是一种常见的机械振动原因。

当旋转的部件存在质量不均匀分布时,会导致高速旋转的不平衡情况,并引起机械系统的振动。

2. 动力激振动力激振是机械振动的另一常见原因。

当外部作用力或扰动作用于机械系统时,会引起系统的振动。

例如,当流体通过管道或风机时,会产生动力激振,引起系统振动。

3. 过度刚度或过度柔度过度刚度或过度柔度也可能导致机械振动。

当刚度过高或过低时,机械系统的固有振动频率与外部激振频率无法匹配,导致系统发生振动。

4. 摩擦和松动摩擦和松动是机械振动的另一常见原因。

在机械系统中,如果存在未适当润滑的表面或连接件,摩擦和松动将导致系统振动。

二、机械振动的控制方法1. 平衡为了控制由于不平衡引起的机械振动,可以进行平衡操作。

这包括在旋转部件上加上补偿块,通过平衡测试来确定所需的修正质量和位置,以减少机械系统的振动。

2. 减振器的使用减振器是常用的控制机械振动的工具。

通过在机械系统中加入减振器,可以吸收和分散振动能量,减少系统振动的幅度。

常见的减振器包括弹簧减振器、阻尼器和橡胶减振器等。

3. 控制刚度和柔度为了避免过度刚度或过度柔度引起的机械振动,需要进行合适的设计和控制。

在设计机械系统时,应确保系统的刚度和柔度在可控范围内,以使其固有振动频率与外部激振频率相匹配。

4. 维护和检修定期维护和检修机械系统有助于防止由于摩擦和松动引起的机械振动。

通过润滑摩擦表面、紧固连接件并定期检查系统的工作状态,可以降低机械振动的风险。

5. 密封和隔音对于一些特殊机械系统,如风机和压缩机,通过合适的密封和隔音设计,可以减少噪音和振动的传播,提高工作环境的舒适度。

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
机械加工中的机械振动指的是机器在运行过程中的震动和共振现象。

机械振动不仅会影响产品的加工精度和质量,还会对机器本身造成损伤,因此必须引起足够的重视。

以下是机械振动的原因解析与应对措施。

一、机械振动的原因
1.不平衡:机械零件中存在不平衡现象时,发动机转动时会由于离心力产生横向或纵向的振动。

2.共振:当机器设备的固有频率与强制振动频率接近或相等时,就会出现共振现象,引起机器的强烈振动。

3.摩擦和磨损:机械零件的摩擦和磨损会导致运动不平稳,引起机器的振动。

4.不稳定结构:机器结构不够稳定,机械零件的振动会自我放大。

5.加工精度:由于零件加工误差、装配不良等原因,会导致机械零件在运行时振动加剧。

二、机械振动的应对措施
1.动平衡处理:对于不平衡现象严重的零件,应采取动平衡处理,通过在转子上安装调节重量来消除不平衡,降低振动的影响。

2.增加阻尼:在机械设备中增加阻尼器,可以有效地减小机械振动的幅度和频率。

3.改变固有频率:对于因共振引起的振动,可以通过改变机器的结构和材料,改变固有频率,避免共振的出现。

4.加强润滑:保持机器设备的良好润滑状态,减少磨损和摩擦,可以降低机械振动的程度。

5.改善加工质量:严格控制零件加工误差,加强装配质量,提高机器的运行精度,从而减轻机械振动的影响。

综上所述,机械振动是机械加工中必须面对的一个问题。

只有全方位的应对措施,才能保证机器的正常运行,同时也能保证产品加工的质量和精度。

机械加工过程中机械振动的成因及解决措施探讨

机械加工过程中机械振动的成因及解决措施探讨

机械加工过程中机械振动的成因及解决措施探讨
机械加工过程中的机械振动是由多种因素引起的。

主要的成因包括:不平衡质量、材料不均匀性、无法避免的外力、材料切削变形和工具使用不当等。

不平衡质量是导致机械振动的主要原因之一。

机械零件由于制造和组装过程中不完全的机械平衡,导致旋转部件在高速旋转时出现离心力的不平衡,从而引起振动。

为了解决这个问题,可以采取平衡测试和减振措施,如动平衡仪和减振装置,来平衡和消除不平衡质量。

材料不均匀性也是引起机械振动的主要原因之一。

在加工过程中,材料的不均匀性会导致切削力的变化,从而引起振动。

为了解决这个问题,可以通过选择高品质的材料和合适的切削参数来减少材料不均匀性对振动的影响。

无法避免的外力也是导致机械振动的原因之一。

地震、风力、电力波动等外力都可能对机械振动产生影响。

为了减小外力对机械振动的影响,可以采取加强机械结构,增加机械的刚性和稳定性,以及合理安装和固定机械设备。

工具使用不当也是导致机械振动的原因之一。

如果切削工具不正确或磨损,会导致切削过程中产生额外的振动。

为了解决这个问题,可以采用合适的刀具,并定期检查和更换刀具,以确保切削过程的稳定性和减少振动。

机械振动在机械加工过程中常常会出现,影响加工品质和工作效率。

针对不同的振动成因,我们可以采取相应的措施来减小和消除机械振动,以提高机械加工的质量和效率。

机械加工过程中机械振动的原因及对策分析

机械加工过程中机械振动的原因及对策分析

机械加工过程中机械振动的原因及对策分析
机械加工过程中机械振动是指机械设备在运行过程中产生的振动现象。

机械振动的原
因很多,主要包括以下几个方面:
1. 设备结构设计不合理。

机械设备在设计过程中,如果结构设计不合理,例如刚度
不足、支撑不稳定等,容易导致振动的产生。

2. 刀具选择不当。

刀具的选择不当也会导致机械振动。

刀具的材质、形状、刃角等
参数与被加工材料的物理性质不匹配,容易产生振动。

3. 切削参数设置不当。

切削参数的选择不当,例如切削速度过高、进给速度过低等,会导致机械振动的产生。

4. 刀具磨损严重。

刀具磨损严重会导致切削力变化,从而引起机械振动。

5. 机械设备损坏。

机械设备的损坏例如轴承磨损、传动部件松动等,也会导致机械
振动。

针对机械振动产生的原因,可以采取以下对策来减少振动:
4. 定期维护和更换刀具。

定期维护和更换刀具,保持刀具的良好状态,减少刀具磨
损对机械振动的影响。

5. 定期检查和维修机械设备。

定期检查机械设备的轴承、传动部件等关键部位,及
时进行维修和更换损坏的部件,保证机械设备的稳定性和正常运行。

机械振动的原因很多,但可以通过合理设计和选择设备结构、刀具,合理设置切削参数,定期维护和检修机械设备等对策来减少振动的产生,提高机械加工的质量和效率。

机械加工过程中机械振动的原因及对策分析

机械加工过程中机械振动的原因及对策分析

机械加工过程中机械振动的原因及对策分析机械加工过程中,机械振动是很常见的现象。

机械振动的主要原因有以下几点:1. 材料不均匀:材料的不均匀性是导致机械振动的最主要因素之一。

当材料中存在内部应力、杂质或缺陷等不均匀因素时,加工过程中会导致材料的变形和振动。

2. 切削力和切削区域:在机械加工中,切削力是导致振动的重要因素。

当切削力作用在工件上时,会引起工件的弯曲和振动。

切削区域的大小和形状也会影响振动的发生。

3. 刀具的选择和刀具磨损:刀具的选择和刀具磨损也会对机械振动产生影响。

如果选择的刀具不合适或刀具磨损较大,会导致切削力的不均匀分布,从而引起机械振动。

4. 机床结构和刚度:机床的结构和刚度对机械振动的产生有很大影响。

如果机床结构不稳定或刚度不足,会导致机床的振动,进而影响到工件的加工质量。

针对机械振动的问题,可以采取以下几种对策:1. 优化材料和工艺:合理选择材料,避免材料的不均匀性对加工过程的影响。

通过优化工艺参数,减少切削力的大小和不均匀分布,从而减少机械振动的发生。

2. 选择合适的刀具:根据具体的加工需求,选择合适的刀具。

刀具的质量和寿命对振动的产生有很大影响。

定期对刀具进行检测和维护,及时更换磨损较大的刀具,可以减少振动的发生。

4. 使用减振设备:在机械加工过程中使用减振设备,如减振器、减振台等,可以有效地降低机械振动的幅度。

通过这些设备的使用,可以将机械振动的能量转化为其他形式,从而减少对加工过程和工件的影响。

机械振动在机械加工过程中是常见的现象。

了解机械振动的原因,并采取相应的对策,可以有效地降低机械振动对工件加工质量的影响,提高机械加工的效率和精度。

机械加工过程中机械振动的成因及解决措施探讨

机械加工过程中机械振动的成因及解决措施探讨

机械加工过程中机械振动的成因及解决措施探讨机械加工是制造业生产中常用的一种工艺过程。

然而,在机械加工过程中,机械振动是一个无法避免的问题。

机械振动的产生原因有很多,主要包括工件加工精度、切削参数、刀具质量、刀具磨损、机床刚度等。

机械振动会对加工质量产生很大的影响,甚至会导致工件损坏。

因此,有效地控制机械振动是提高加工质量和生产效率的重要手段。

一、机械振动的成因1.工件加工精度:工件表面质量、形状精度和尺寸精度对机械振动有很大的影响。

如果工件表面不平整或存在凹凸不平的部位,会加剧振动的发生。

工件圆柱度、同轴度和偏心度等尺寸精度方面的偏差也可能引起机械振动。

2.切削参数:切速、进给量和切削深度等切削参数对机械振动的影响较大。

如果切速过快、进给量过大或切削深度超过刀具规定的极限值,都会使切削力过大,从而产生机械振动。

3.刀具质量:刀具的材料、结构和刃口设计等因素都会影响机械振动的发生。

如果刀具质量差、结构不合理或者刃口设计不合理,都会影响切削过程中的力的分布,从而导致机械振动。

4.刀具磨损:刀具磨损也是机械振动的一个重要因素。

当刀具磨损到一定程度时,其尺寸和结构变化,导致切削力分布发生变化,使振动加剧。

5.机床刚度:机床刚度也是机械振动的一个重要因素。

如果机床刚度不足,会使得机床在切削过程中发生弯曲、变形等现象,从而加剧机械振动的幅度。

二、机械振动的解决措施1.提高工件加工精度:提高工件加工精度是控制机械振动最有效的方法之一。

通过采用高精度加工设备,提高切削和刻划过程的精度,可以有效地减少机械振动的发生。

2.优化切削参数:通过优化切削参数,可以有效地控制切削过程中的切削力和表面粗糙度,从而减少机械振动的幅度。

在决定切削参数时,需要综合考虑工件材质、尺寸和形状等因素。

3.选用高质量刀具:选用高质量的刀具是控制机械振动的关键因素之一。

高质量刀具通常采用优质材料制造,具有较高的强度、硬度和耐磨性,可以有效地控制切削过程中的切削力和表面质量。

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机械加工中,机械振动是一个非常常见的问题,它会对加工精度造成影响,同时也会影响加工效率、设备寿命甚至工人的健康。

了解机械振动的原因并采取有效的应对措施是非常重要的。

本文将就机械振动的原因进行解析,并提出相应的应对措施,希望能够对广大机械加工工作者有所帮助。

一、机械振动的原因解析1.加工切削力不平衡在机械加工过程中,切削力是造成机械振动的一大原因。

由于切削刀具的精度问题、工件的不平衡或者安装的不稳定等因素,都会造成切削力的不平衡,从而引起机械振动。

特别是在高速切削时,这种振动会更加显著。

2.机械结构刚度不足机械加工设备的结构刚度对于振动有着重要的影响。

如果机械结构刚度不足,就会导致在工作时产生振动。

特别是一些较为复杂的机械结构,由于其本身的几何形状和加工工艺的限制,往往无法保证其足够的刚度。

3.工件和夹具的不稳定工件和夹具在机械加工过程中,如果安装不稳定或者本身的质量问题,都会造成机械振动。

尤其是一些大型工件,在进行加工时如果夹具的设计和安装不当,容易产生振动。

4.刀具磨损刀具的磨损也是导致机械振动的一个非常重要的原因。

随着切削刀具的使用时间增加,刀具的磨损会导致切削力的不平衡,从而产生振动。

尤其是一些高速切削时,磨损对振动的影响更为显著。

5.传动系统故障机械加工设备的传动系统是保证机械稳定工作的关键组成部分,如果传动链条中出现故障,比如链条松动、皮带松动、齿轮磨损等,都会影响到设备的工作稳定性,从而引起振动。

6.工艺参数不合理在机械加工过程中,一些工艺参数的不合理也会导致机械振动。

比如进给速度过大、切削速度过快、切削深度过大等,都会导致加工时产生振动。

二、机械振动的应对措施1.提高刀具的加工精度首先要提高刀具的加工精度,保证切削刀具的平衡性和稳定性。

在加工时要按照刀具的使用规范,定期进行刀具的检查和维护,及时更换磨损严重的刀具。

加强机械结构刚度是解决机械振动问题的有效方法。

机械加工过程中机械振动的原因及对策分析

机械加工过程中机械振动的原因及对策分析

机械加工过程中机械振动的原因及对策分析机械振动是指机械在加工过程中发生的由于作用力、材料失稳、结构不平衡等原因引起的机械系统的不稳定运动。

机械振动不仅会影响加工精度和加工质量,还会加速机械磨损,影响机械寿命。

对于机械振动的原因及对策的分析非常重要。

机械振动的原因可以归纳为以下几个方面:1. 动力系统不平衡:机械加工过程中,由于机械的动力系统存在不平衡的现象,如电机的不平衡、传动系统的不平衡等,会引起机械振动。

2. 结构刚度不足:机械加工过程中,如果机身的结构刚度不足,受到外力作用时会发生较大的变形,从而引起机械振动。

3. 切削力及刀具振动:在机械加工过程中,切削力是引起机械振动的主要原因之一。

当切削力过大或者刀具刃部磨损不均匀时,会引起机械振动。

4. 轴承故障:机械加工中使用的轴承如果受到磨损或者其他故障,会导致机械系统的不稳定运动,进而引起机械振动。

针对上述机械振动的原因,以下是一些常见的对策分析:1. 提高动力系统的平衡性:通过调整电机的平衡性和传动系统的平衡性,减小机械振动。

可以采用动平衡技术对电机和传动系统进行校正,以达到机械系统平衡的目的。

2. 加强机身结构刚度:通过提高机身的结构刚度,减小机身在加工过程中受外力作用时的变形。

可以采用增加材料厚度、加强支撑等方式来提高机身结构的刚度。

3. 控制切削力和刀具振动:通过设计合理的切削参数,采用合适的刀具,减小切削力和刀具振动,从而减小机械振动。

4. 定期检修和更换轴承:定期检查轴承的状态,在发现轴承出现磨损或其他故障时及时更换。

选择优质的轴承,提高机械系统的稳定性。

机械振动是机械加工过程中常见的问题,其原因主要包括动力系统不平衡、结构刚度不足、切削力和刀具振动、轴承故障等。

针对这些原因,可以通过提高动力系统的平衡性、加强机身结构刚度、控制切削力和刀具振动、定期检修和更换轴承等方式来减小机械振动,提高加工质量和机械寿命。

机械加工过程中机械振动的原因及对策分析

机械加工过程中机械振动的原因及对策分析

机械加工过程中机械振动的原因及对策分析
机械加工过程中的机械振动是指机械设备在运转过程中所产生的振动。

这种振动不仅会影响加工质量和加工效率,还会导致设备的损坏和寿命减少。

分析机械振动的原因并采取对策是非常重要的。

机械振动的原因可以包括以下几个方面:
1. 不平衡:设备在转动过程中存在不平衡,如转子的质量分布不均匀或由于磨损、松动等原因导致的不平衡。

2. 弯曲刚度不足:在机械加工过程中,往往需要承受较大的分切力和轴向力,如果设备的弯曲刚度不足,就容易发生振动。

3. 切削过程中的干涉:在加工过程中,如果切削工具与工件之间的距离不合适,或者切削参数选择不当,就容易导致振动。

4. 轴承故障:机械设备的轴承在长时间运转后可能会出现磨损、松动等问题,导致振动。

为了解决机械振动问题,可以采取以下对策:
1. 平衡设备:通过在设备上加装平衡块或调整转子上的配重,使设备在转动过程中达到平衡,减少振动。

2. 增加弯曲刚度:可以采用更高强度的材料、增加设备的结构刚度或改变设计方案来增加设备的弯曲刚度,减少振动。

4. 定期检查和维护设备:定期检查设备的轴承、紧固件等部件,及时发现和解决问题,防止振动产生。

还可以采取一些附加措施来进一步减少机械振动,例如使用减振器、减振垫、减振材料等。

这些措施能够有效地吸收和减缓设备的振动,保证加工过程的稳定性和质量。

机械加工过程中机械振动的原因及对策分析

机械加工过程中机械振动的原因及对策分析

机械加工过程中机械振动的原因及对策分析机械加工过程中出现机械振动的原因较多,主要包括以下几个方面:1.切削力的不平衡:机械加工过程中,切削力的大小和方向会不断变化,如果切削力不平衡,就会引发机械振动。

这主要是由于工件材料的异质性、表面瑕疵等原因导致的切削力不均匀分布。

2.进给速度过大:如果在机械加工过程中进给速度过大,刀具与工件之间会发生剧烈的冲击,从而产生振动。

进给速度过大还会引起切屑的断裂不良、刀具严重磨损等问题。

3.机床刚度不足:机床的刚度不足也是引起机械振动的重要原因。

刚度不足会导致机械系统的固有频率过低,与工件切削频率接近,从而引起共振现象。

4.切削液不当:切削液在机械加工过程中起到冷却润滑的作用,如果切削液的流量、温度、质量不合适,则会导致切削液无法有效冷却刀具和工件,增加切削力并引起振动。

针对上述问题,可以采取以下对策来降低机械振动:1.切削力平衡:选择合适的刀具和进给方式,确保切削力均匀分布。

在加工过程中可以采用动态平衡的方法动态调整刀具和工件的重心位置,提高切削力的平衡性。

2.控制进给速度:根据加工材料的性质和切削条件,合理控制进给速度,避免过大的进给速度引起振动。

如果需要加工高硬度材料,可以采用高速切削技术来提高加工效率,减少机械振动。

3.提高机床刚度:加强机床的刚度和稳定性可以有效抑制机械振动。

可以采用增加机床结构重量、增大导轨尺寸、优化机械系统刚度等措施来提高机床刚度。

4.优化切削液:选择合适的切削液,并设置合理的流量、温度和质量控制,确保切削液能够有效冷却刀具和工件,降低切削力。

还可以通过合理的刀具设计、提高工件材料的均匀性、改善切削过程中的冷却条件等方法来减少机械振动的发生,提高加工质量和效率。

对于特殊要求的加工任务,可以采用振动缓冲系统、动态平衡系统等技术手段来抑制机械振动,实现稳定加工。

机械加工过程中机械振动的原因及对策分析

机械加工过程中机械振动的原因及对策分析

机械加工过程中机械振动的原因及对策分析机械加工过程中,机械振动是一个普遍存在的问题,因为它不仅会导致精度降低,还会加速机器零件的磨损,甚至损坏设备。

因此,对于机械振动问题的解决非常关键。

本文就对机械振动的原因及对策进行分析。

一、机械振动的原因1、切削过程产生的振动切削过程中弯刀和工件之间的相互作用会产生振动。

机械加工时,刀具切削力的幅度和方向会发生变化,从而在机床或工件上形成振动。

2、结构共振机床和工件都是复杂的机械结构,当机床和工件的自然频率与加工中形成的激振频率相同时,就会产生结构共振现象。

3、加工质量问题如果切削刀具使用时间过长,切削的表面质量不佳,磨损过大等问题,就会导致加工过程中的振动。

4、材料变形在对某些材料进行加工时,因材料本身特性的影响,能量的传递不完善,自然会产生振动。

1、切削后处理切削后,工件表面存在不平整现象,如果直接进行下一步加工,就会产生新一轮的振动。

因此,在切削后应采取必要的光洁磨削或光洁加工处理,以减轻振动产生的影响。

2、提高刀具和夹具的刚性和刚度刀具和夹具的刚性和刚度直接影响到机械加工的质量和效率。

因此,加强刀具和夹具的刚度、抵抗自由度,可以减少振动的产生,并提高精度。

3、控制机床的机械系统误差机床的机械系统误差对机械振动产生了很大的影响。

因此,通过对机床的检修和调整,及时发现和排除机械系统误差,可以降低机械振动产生的风险。

4、选择适当的加工策略不同工件的加工策略会对机械振动产生不同的影响。

正确选择加工策略,调整加工参数,减少工件变形现象,避免产生振动。

三、总结在机械加工过程中,振动是一种常见的问题。

要想避免机械振动,就要在生产过程中采取正确的措施,改进机床、刀具等设备的刚性和刚度,控制机械系统误差,选择适当的加工策略等。

这样,就能高效地完成加工,保证加工精度和效率,进而提高生产效益。

机械加工过程中机械振动的原因及对策分析

机械加工过程中机械振动的原因及对策分析

机械加工过程中机械振动的原因及对策分析
机械加工过程中的机械振动是指在机床或工件上产生的机械振动现象。

机械振动的原
因可以分为以下几个方面:
1. 刀具与工件的不平衡:刀具与工件的不平衡是引起机械振动的主要原因之一。


具在高速旋转时不平衡会导致振动产生。

3. 刀具与刀架的松动:刀具安装不牢固、刀具松动也会引起机械振动。

刀具松动会
导致刀具与工件之间的相对运动不稳定,从而引起振动。

4. 机床刚度不足:机床刚度不足是引起机械振动的另一常见原因。

机床刚度不足会
导致加工过程中机床产生弯曲变形,使刀具与工件之间的相对位置发生变化,引起振动。

对于机械振动问题,以下是一些常见的对策分析:
1. 动平衡:对刀具、刀架等旋转部件进行动平衡处理,将不平衡量降至最低,减小
机械振动。

2. 调整刀具参数:根据实际情况调整刀具的切削参数,使刀具与工件之间的力平衡,减小机械振动。

3. 固定刀具、刀架:确保刀具、刀架等部件的安装牢固,防止松动引起的振动。

4. 提高机床刚度:通过增加机床的刚度来减小机械振动。

可以通过选用更加稳定的
机床、加强机床的结构设计等方式来提高机床刚度。

5. 使用减振装置:在机床或工件上安装减振装置,减小机械振动。

在机械加工过程中,机械振动是一个常见的问题,会影响加工质量和工作效率。

针对
机械振动问题,可以采取不同的对策,从而减小振动幅度,提高加工精度和稳定性。

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机械加工是指利用机械设备对工件进行切削、磨削、钻孔、镗孔、攻丝等加工方法,以改变工件的形状、尺寸和表面质量。

在机械加工的过程中,常常会遇到机械振动的问题。

机械振动是指机械设备在运转过程中产生的振动现象,它会影响到机床和工件的加工质量,甚至对机床本身产生磨损和损坏。

本文将从机械振动的原因和应对方法两个方面进行解析,帮助大家更好地应对机械加工中的振动问题。

一、机械振动的原因解析1. 设备结构设计不合理机械设备的结构设计不合理是导致机械振动的主要原因之一。

机床在设计时如果刚性不足或者质量不够稳定,就会在加工过程中产生振动。

机床的刚度和稳定性也是影响机械振动的重要因素。

如果机床的刚度不够,就会导致在切削过程中产生共振,从而产生振动。

2. 刀具磨损和不良切削在机械加工中,刀具是直接与工件接触的零件,它的磨损和切削状态会直接影响到加工的质量和振动的产生。

刀具磨损不仅会增加切削力,还会增加刀具与工件的摩擦力,从而引起机床振动。

如果切削条件不良,如进给速度、切削速度等参数不合适,也会导致振动产生。

3. 工件加工后残余应力在机械加工中,工件经过切削、磨削等工艺后,表面会产生残余应力。

这些残余应力会导致工件在加工后产生变形,同时也会对机床产生振动。

特别是在高速切削和精密加工中,残余应力会更加明显。

4. 机床和工件的固定方式不当机床和工件的固定方式不当也会引起振动。

如果机床和工件的固定方式不牢固或者不平稳,加工过程中就会产生振动。

这种振动不仅会影响加工质量,还会影响到机床的稳定性。

在机械加工中,机床的加工方式也会影响到振动的产生。

一些切削过程中的锋利角度、切削深度等参数选择太大或者太小,都会引起振动。

如果机床的进给速度、切削速度等参数不合理,也会导致振动。

二、机械振动的应对方法为了降低机械振动,首先要从设备结构设计方面入手,加强机械设备的刚度和稳定性,提高机床的机械传动效率,改进机床结构,减少共振现象,使机床的设计更加合理化。

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
机械加工中的机械振动是指在机械加工过程中产生的机械系统的非均匀运动现象。

机械振动的产生原因很多,主要包括以下几个方面:
1.切削力引起的振动:切削力在机床和工件之间传递,当切削力不平衡时,就会引起机床和工件的振动。

2.零件不平衡引起的振动:在机械加工过程中,如果工件本身不平衡,或者夹具装夹不平衡,都会导致机床的振动。

3.切削过程中的共振现象:机械系统有自然振动频率,当切削过程中的振动频率与机械系统的自然频率相近时,就会发生共振现象,从而引起振动。

4.机床刚度不足引起的振动:机床的刚度直接影响着机床的稳定性和阻尼效果,如果机床刚度不足,就会导致振动加剧。

为了应对机械振动,可以采取以下几种措施:
1.提高机械系统的刚度:通过加强机床的结构设计和制造工艺,增加机床的刚度,从而减少机械振动的发生。

2.使用平衡装置:对工件和夹具进行平衡处理,减小零件的不平衡量,从而减少振动。

3.优化切削参数:合理选择切削速度、进给速度和切削深度等切削参数,避免过大或过小的切削力。

4.选用合适的切削工具:选择合适的切削工具,如刀具的刚度、刀具的几何形状等,从而减小切削力和振动。

5.加强润滑和冷却:合理使用润滑剂和冷却剂,保持切削过程中工件和切削工具的表面温度,减少摩擦和热变形,从而减小振动。

机械振动在机械加工中是一个普遍存在的问题,但通过合理的措施可以减少和控制振动,提高机械加工的质量和效率。

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机械加工中振动的产生机理以及防治措施
一、机械加工过程中振动的危害
振动会在工件加工表面出现振纹,降低了工件的加工精度和表面质量,低频振动时会产生波度;
振动会引起刀具崩刃打刀现象并加速刀具或砂轮的磨损;
振动使机床夹具连接部分松动,影响运动副的工作性能,并导致机床丧失精度;
产生噪声污染,危害操作者健康;
影响生产效率;
二、机械加工过程中振动的类型
机械加工过程中振动的类型:自由振动、强迫振动、自激振动。

1.自由振动
工艺系统受到初始干扰力而破坏了其平衡状态后,系统仅靠弹性恢复力来维持的振动称为自由振动。

由于系统中存在阻尼,自由振动将逐渐衰弱,对加工影响不大。

2.强迫振动
由稳定的外界周期性的干扰力(激振力)作用引起;
除了力之外,凡是随时间变化的位移、速度和加速度,也可以激起系统的振动;
强迫振动振源:机外+机内。

机外:其他机床、锻锤、火车、卡车等通过地基把振动传给机床
机内:
1)回转零部件质量的不平衡(旋转零件的质量偏心)
2)机床传动件的制造误差和缺陷(如齿轮啮合时的冲击、皮带轮圆度误差及皮带厚度不均引起的张力变化,滚动轴承的套圈和滚子尺寸及形状误差)
3)切削过程中的冲击(如往复部件的冲击;液压传动系统的压力脉动;断续切削时的冲击振动)
强迫振动的特征:
频率特征:与干扰力的频率相同,或是干扰力频率整倍数
幅值特征:与干扰力幅值、工艺系统动态特性有关。

当干扰力频率接近或等于工艺系统某一固有频率时,产生共振
相角特征:强迫振动位移的变化在相位上滞后干扰力一个φ角,其值与系统的动态特性及干扰力频率有关
强迫振动的运动方程:
图示:内圆磨削
振动系统
a) 模型示意图b)动力学模型c)受力图
3.自激振动
在没有周期性外力(相对于切削过程)作用下,由系统内部激发反馈产生的周期性振动;
自激振动过程可用传递函数概念说明;
切削过程本身能引起某种交变切削力,而振动系统能通过这种力的变化,从不具备交变特性的能源中周期性的获得补充能量,从而维持住这个振动。

当运动一停止,则这种外力的周期性变化和能量的补充过程也都立即停止。

工艺系统中维持自激振动的能量来自机床电动机,电动机除了供给切除切屑的能量外,还通过切削过程把能量输给振动系统,使工艺系统产生振动运动。

自激振动的特征:
机械加工中的自激振动是在没有周期性外力(相对于切削过程而言)干扰下所产
生的振动运动,这一点与强迫振动有原则区别;
自激振动的频率接近于系统的某一固有频率,或者说,颤振频率取决于振动系统的固有特性。

这一点与强迫振动根本不同,强迫振动的频率取决于外界干扰力的频率;
自激振动是一种不衰减的振动。

振动过程本身能引起某种不衰减的周期性变化,而振动系统能通过这种力的变化,从不具备交变特性的能源中周期性的获得补充能量,从而维持住这个振动;
自激振动由振动系统本身参数决定,与强迫振动显著不同。

自由振动受阻尼作用将迅速衰减,而自激振动不会因阻尼存在而衰减;
自激振动能否产生及振幅的大小取决于振动系统在每一个周期内获得和消耗的能量对比情况;
产生自激振动的条件
如图所示为单自由度机械加工振动模型。

设工件系统为绝对刚体,振动系统与刀架相连,且只在y方向作单自由度振动。

在背向力Fp作用下,刀具作切入、切出运动(振动)。

刀架振动系统同时还有F弹作用在它上面。

y越大,F弹也越大,当Fp=F弹时,刀架的振动停止。

对上述振动系统而言,背向力Fp是外力,Fp对振动系统作功如图所示。

刀具切入,其运动方向与背向力方向相反,作负功;即振动系统要消耗能量W 振入;
刀具切出,其运动方向与背向力方向相同,作正功;即振动系统要吸收能量W 振出;
图示:
单自由度机械加工振动模型
a)振动模型b)力与位移的关系图
•当W振出<W振入时,由于刀架振动系统吸收的能量小于消耗的能量,故不会产生自激振动。

•当W振出=W振入时,因实际机械加工系统中存在阻尼,刀架系统在振入过程中,为克服阻尼还需消耗能量W摩阻(振入),故刀架振动系统每振动一次,刀架系统便会损失一部分能量。

因此,刀架系统也不会有自激振动产生。

•当W振出>W振入时,刀架振动系统将有持续的自激振动产生。

三种情况:
•W振出=W振入+ W摩阻(振入)时,系统有稳幅的自激振动;
•W振出>W振入+W摩阻(振入)时,系统为振幅递增的自激振动,至一定程度,系统有稳幅的自激振动;
•W振出<W振入+W摩阻(振入)时,系统为振幅递减的自激
振动,至一定程度,系统有稳幅的自激振动;
故振动系统产生自激振动的基本条件是:
W振出>W振入或FP振出>FP振入
自激振动的再生原理
如图所示,车刀只做横向进给。

在稳定的切削过程中,刀架系统因材料的硬点,加工余量不均匀,或其它原因的冲击等,受到偶然的扰动。

刀架系统因此产生了一次自由振动,并在被加工表面留下相应的振纹。

图示:自由正交
切削时再生颤振的产生
当工件转过一转后,刀具要在留有振纹的表面上切削,因切削厚度发生了变化,所以引起了切削力周期性的变化。

产生动态切削力。

将这种由于切削厚度的变化而引起的自激振动,称为“再生颤振”。

再生自激振动的产生条件
图中绿线表示前一转切削的工件表面振纹,红线表示后一转切削的表面。

a)前后两转的振纹没有相位差(ψ=0)
b)前后两转的振纹相位差为ψ=π
c)后一转的振纹相位超前图c
d)后一转的振纹相位滞后图d
图中a)b)c)系统无能量获得;d)此时切出比切入半周期中的平均切削厚度大,切出时切削力所作正功(获得能量)大于切入时所作负功,系统有能量获得,产生自激振动。

结论:在再生颤振中,只有当后一转的振纹的相位滞后于前一转振纹时才有可能产生再生颤振。

重迭系数对再生颤振的影响
在纵向切削或磨削工件表面时,后一次走刀(进给)和前一次走刀(进给)总会有部分重叠,有重迭切削,则可能发生再生颤振。

重迭系数:前一次走刀工件表面形成的波纹面宽度在相继的后一次走刀的有效宽度中所占的比例,用μ表示。

式中bd——等效切削宽度,即本次切削实际切到上次切削残留振纹在垂直于振动方向投影宽度;
b——本次切削在垂直于振动方向上的切削宽度;
B, fa ——砂轮宽度与轴向进给量。

一般0<μ<1,轴向切削时,0<μ<1
径向切入(前后两次走刀完全重叠时)μ=1(如切槽、钻、端铣等)
车方牙螺纹,μ=0,无重迭切削,不可能发生再生颤振。

在金属切削过程中,除极少数情况外,刀具总是部分地或完全地在带有波纹的表面上进行切削的。

振型耦合原理:
振动系统实际上都是多自由度的,如图是一个二自由度振动系统示意图。

不考虑再生效应,当刀架系统产生了角频率为ω的振动,则刀架将在x1和x2两个方向上同时振动,刀具振动的轨迹一般为椭圆形的封闭曲线A→C→B→D→A。

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