机械加工中的振动及控制措施
机械工程中的振动与噪声控制
机械工程中的振动与噪声控制机械工程领域中的振动与噪声控制是关乎工程质量和人员安全的重要问题。
振动与噪声的存在可能导致设备磨损、性能下降,甚至对工作人员产生不利影响。
因此,如何有效控制振动和噪声成为了机械工程师们关注的焦点。
1. 振动控制振动是机械工程中常见的现象,它是由于机械系统中的不平衡、不对称、共振等原因引起的。
为了减小或消除振动带来的负面影响,可以采取以下措施。
(1)动平衡技术:通过对旋转机械进行平衡调整,使其运行时振动减小到最低限度,避免不平衡引起的损伤。
(2)减振装置:在机械设备中增加减振器,如弹簧、减振垫等,吸收振动能量,降低机械的振动水平。
(3)精度控制:机械加工和装配过程中,提高加工精度和装配精度,减小各部件的不平衡或对称差异,从而减少振动。
2. 噪声控制噪声是机械设备运行中产生的不必要的声音,可能对周围环境和人员造成威胁和不适。
下面是一些减少噪声的方法。
(1)隔声措施:在机械设备周围建立隔音室,采用隔声材料进行隔音,减少噪声向周围环境传播。
(2)降噪设备:在噪声源附近设置降噪设备,如降噪耳塞、降噪耳机等,有效减少噪声对人员的影响。
(3)改进设计:在机械设备的设计过程中,注重噪声控制,采用吸声材料和隔声结构,减少噪声产生。
3. 振动与噪声控制的重要性振动和噪声的产生可能对机械系统的性能、寿命和可靠性造成不利影响。
同时,对于工作人员来说,长时间暴露在高噪声环境中会对健康产生负面影响,引发听力损伤、睡眠障碍以及心理疾病等问题。
因此,振动和噪声控制是机械工程中不可忽视的重要任务。
通过合理选择和优化机械设计,合理安装和使用机械设备,以及采取有效的振动和噪声控制措施,可以大大降低振动和噪声对机械系统和人体的危害。
机械工程师需要综合考虑各种因素,不断改进和创新,以实现振动和噪声控制的最佳效果。
总之,振动与噪声控制在机械工程中的重要性不言而喻。
了解振动和噪声产生的原因,并采取相应的控制措施,对于提高机械设备的性能和使用寿命,保护工作人员的健康至关重要。
机械加工过程中机械振动的成因及解决措施
机械加工过程中机械振动的成因及解决措施摘要:在我国机械加工行业发展日益加快的背景下,机械管理工作迎来更高的挑战。
虽然在一定程度上提高了我国机械加工的效率和精确度,但由于在加工过程中,刀具和被加工机械做周期性往复运动,因此加工过程中产生机械振动是难以避免的。
而一旦发生机械振动不仅会影响到机械加工质量,甚至也会导致加工机械出现损坏。
因此,研究机械加工振动的解决措施,对于促进我国机械加工行业的发展具有重要的意义。
关键词:机械加工;机械振动;成因;解决措施引言在以往的机械加工过程中,经常会出现振动现象,使加工的精准度和精细度受到严重影响。
引起机械振动的原因是多样的,本文分析了机械加工过程中机械振动的不同成因,并针对成因提出了解决措施。
一、机械加工过程中机械振动形成的原因(一)强迫振动形成的原因在整个机械加工过程中,设备加工生产会受到各类外界因素的影响,强迫振动作为主要出现的振动类型,是受到外界因素影响最多的一种振动。
强迫振动就是指在周期性外力的影响之下形成的受破振动,他主要代表的是一种驱动力,由外力影响而诞生的一种额外的驱动性力量。
[1]关于强迫振动,有以下几个特征。
首先是强迫振动本身不会影响到干扰力,因此在加工生产的工程中,强迫振动的体现并不直接,在生产加工阶段我们无法对强迫振动进行额外的干扰,只有后续技术工艺阶段加入进来之后,强迫振动的现象才会停止。
其次是强迫振动受到的外部影响很深,因此其发生频率与外界干扰的周期频率是非常相似的,大部分的强迫振动频率都保持在干扰周期频率的整倍数上。
最后是强迫振动还具有一定的辐射性,它很可能会引起机械的共振现象,进一步的影响到机械设备的作业情况,影响设备生产的精度。
因此总的来看,在思考强迫振动形成原因的时候,更多的是需要关注外部影响和干扰因素对强迫振动的影响,外部的干扰因素越多那么强迫振动的振幅也就越高。
(二)自激振动形成的原因自激振动同其他振动之间有明显的区别,也就是说,在开展自激振动的过程中,外力的影响没有相对应的周期性。
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。
述机械加工中振动原因及控制措施
论述机械加工中振动原因及控制措施摘要:随着我国经济的飞速发展,机械化加工技术在我国得到了前所未有的发展,机械加工中的振动是一种十分有害的物理现象。
通过分析机械加工中各种振动产生的原因和特性,提出了相应的减振措施。
在实际生产中,合理采用这些措施对保证零件表面品质、提高生产率有着积极的意义。
关键词:机械加工;振动;控制措施中图分类号:th161 文献标识码:a 文章编号:1、引言随着机械加工技术的不断广泛的应用,显现的问题也越来越突出,机械加工中的振动对加工表面质量和生产率有很大的影响,是一种十分有害的物理现象。
若加工中产生了振动,刀具与工件间将产生相对位移,会使加工表面产生振痕,严重影响零件的表面质量和性能;振动使刀具受到附加动载荷,加速刀具磨损,有时甚至崩刃;同时振动使机床、夹具等的连接部分松动,从而增大间隙,降低刚度和精度,缩短使用寿命,严重时甚至使切削加工无法继续进行,振动中产生的噪声还将危害操作者的身体健康。
为减小振动,有时不得不降低切削用量,使机床加工的生产效率降低。
因此,研究分析机械加工中的振动原因和特性,寻求控制振动的有效途径是很有必要的。
机械振动的类型分为自由振动、受迫振动和自激振动三类。
自由振动是在初始干扰力的作用下破坏了系统的平衡,仅靠弹性恢复力来维持的振动。
由于系统中总存在阻尼,自由振动会迅速衰减,所以对机械加工的影响不大。
受迫振动和自激振动都属于不衰减的振动,对机械加工的影响不容忽视。
下面主要分析这两种振动。
2、振动的类型及特征机械加工中产生的振动主要有受迫振动和自激振动(颤振)两种类型。
2.1受迫振动由外界周期性干扰力(工艺系统内部或外部振源)所激发的振动。
其主要特征是:(1)除由切削过程本身不均匀性所引起的受迫振动外,干扰力一般同切削过程无关。
干扰力消除,受迫振动停止。
(2)受迫振动的频率与外界周期性干扰力的频率相同或是它的整数倍。
(3)受迫振动的振幅与干扰力的振幅、工艺系统的刚度及阻尼大小有关。
机械振动研究机械振动的原因特性和控制方法
机械振动研究机械振动的原因特性和控制方法机械振动研究:机械振动的原因、特性和控制方法机械振动是指机械装置在工作过程中产生的波动现象,它会影响机械设备的正常运行和寿命。
本文将探讨机械振动的原因、特性以及一些常用的控制方法。
一、机械振动的原因1. 不平衡:机械设备中存在的不平衡质量会导致振动。
比如旋转部件的质量分布不均匀,转子中心轴偏离几何中心等。
2. 轴承问题:轴承的损坏、磨损或不良安装都可能引起机械振动。
轴承的故障会导致旋转部件的不规则运动,进而引起振动。
3. 动力装置问题:能源输入装置(如电机)的问题可能导致机械振动。
比如电机在转子动平衡或接线不良的情况下会引发振动。
4. 摩擦与间隙:摩擦力和间隙会导致机械部件的不稳定运动,产生振动。
此外,润滑不良也可能触发机械振动。
5. 外界激励:机械设备所处的工作环境也可能成为外界激励的源头。
例如,设备周围的振动源、流体力学问题或地震等都可引发机械振动。
二、机械振动的特性1. 振动的频率:振动的频率是指单位时间内振动的次数。
机械振动的频率通常以赫兹(Hz)为单位进行测量。
2. 振动的幅值:振动的幅值是指振动过程中的最大偏移距离或最大速度。
它可以用来描述振动的强度。
3. 振动的相位:振动的相位是指振动过程中的位置关系。
它可以描述不同振动源的相对运动状态。
4. 振动的频谱:机械振动的频谱是指将振动信号在频域上的表示方法。
通过分析振动频谱可以得到振动源的特性和故障信息。
三、机械振动的控制方法1. 动平衡技术:对于不平衡产生的振动问题,可以通过动平衡技术来解决。
动平衡是利用平衡机或振动仪等设备,在设备运行时进行动态平衡调整,使设备达到平衡状态。
2. 轴承维护与保养:定期对轴承进行维护和保养,包括润滑、紧固、检修等,可以减少机械振动的发生。
3. 振动隔离技术:通过使用减振器、隔振垫等装置来减小振动的传导和辐射,降低机械设备对周围环境的振动影响。
4. 减少摩擦与间隙:优化机械组件的设计和加工工艺,减小摩擦力和间隙,从根本上减少振动产生。
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。
机械加工中振动的产生机理以及防治措施
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。
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。
机械加工中的振动问题分析及其控制措施探讨
制造 企业 在进行 零件的机械加 工中往往会遇到不 同程度 的振动 问题 , 振动 问题对机械加工的影响程度大小不一,但 是都会对加工生产的产品及 生产效率产生不 良影响,制造企业一般将机械 加工 定义为有害于加工质量 的现象 。 假 如机械加工 中出现了振动问题 , 加工工件与刀具都会发 生不 同程 度 的位移 , 位 移导致零件表 面的划 痕, 大大降低了产品 的生产质 量和性能; 机械加工 中出现的振动也会使 刀具受到振动带来的附加压力 ,导致刀具磨 损程度加深, 严重时则会 出现崩刃现象; 机械加 工中出现的振动也会使生产 加工 的夹具、 机床 等工具发生结构松动 , 增 加工具构件之 间的空隙, 一定程 度上减轻生产精度和刚度 , 减少工具的应用生命 , 严重情况下的振动 问题会 导致切削加工停止;机械加工 中出现的振动还会对技术人员造成不 同程度 的身体伤害 为了避免机械加工 中振动 问题的 出现, 制造企业很多情况下选 择减轻切削量, 延长 了加工生产的工期, 降低 了零件的生产效率。针对上述 问题 , 机械加 工中的振动 问题分析及其控 制措施探 讨显得十分必要。 机械 加工振动类型 常见的机械加工振动有三种, 即 自由振动、 受迫振动、 自激振动。 自由振 动 比较容易理解 , 一般是 由于外界干扰力发生的振动, 外界干扰力将 系统 的 平衡力破坏, 就会 出现不 同程度的弹性造 成的振动 。 制造企业 的机械加工系 统 自身具有一定阻尼 , 因此 , 自由振动会相对减弱 , 不会 对机械加工产 生过
2 . 2受 迫 振 动 的特 性
系学说 。 但 因为振动原理及振动缘 由说法不一, 自激振动产生的原 因至今为 止未能有一个统一说法 。 3 . 2自激振动的特性 首先 , 自激振动 不属于衰减类型的振动 , 这是 自激振动不 同于上述受迫 振动 的明显标志 , 当切削工作进行时 自激振动产生 , 切 削停 止, 自激振动也
补充:机械加工过程中的振动
机械加工过程中产生的振动,是一种十 分有害的现象,这是因为:
1)刀具相对于工件振动会使加工表面 产生波纹,这将严重影响零件的使用性能。
2)刀具相对于工件振动,切削截面、 切削角度等将随之发生周期性变化,工艺系 统将承受动态载荷的作用,刀具易于磨损 (有时甚至崩刃),机床的连接特性会受到 破坏,严重时甚至使切削加工无法进行。
再生型切削颤振:这种由于切削厚度变化效 应(简称再生效应)而引起的自激振动称为再 生型切削颤振。
图4-49 再生型颤振的产生过程
切削过程一般都是部分地或完全地在有 振纹(波纹)的表面上进行的,车削、铣削、 刨削、钻削、磨削等均不例外,由振纹再生 效应引发的再生型切削颤振是机床切削的主 要形态。
产生再生型颤振的条件:
3)为了避免发生振动或减小振动,有 时不得不降低切削用量,致使机床、刀具的 工作性能得不到充分发挥,限制了生产效率 的提高。
综上分析可知,机械加工中的振动对于 加工质量和生产效率都有很大影响,须采取 措施控制振动。
一、机械加工过程中的强迫振动 强迫振动:机械加工过程中的强迫振动
是指在外界周期性于扰力的持续作用下,振 动系统受迫产生的振动。
机械加工过程中的强迫振动与一般机械 振动中的强迫振动没有本质上的区别。机械 加工过程中的强迫振动的频率与干扰力的频 率相同或是其整数倍;当干扰力的频率接近 或等于工艺系统某一薄弱环节固有频率时, 系统将产生共振。
强迫振动的振源有来自于机床内部的机 内振源和来自机床外部的机外振源。
机外振源甚多,但它们都是通过地基传给 机床的,可以通过加设隔振地基来隔离外部 振源,消除其影响。
2.增大工艺系统的阻尼 增大工艺系统中的阻尼,可通过多种方 法实现。例如,使用高内阻材料制造零件, 增加运动件的相对摩擦,在床身、立柱的封 闭内腔中充填型砂,在主振方向安装阻振器 等。 (三)采用减振装置 常用的减振装置有动力式减振器、摩擦 式减振器和冲击式减振器等三种类型。
机械加工振动对表面质量的影响及其控制
机械加工振动对表面质量的影响及其控制一、机械振动现象及分类1.机械振动现象及其对表面质量的影响在机械加工过程中,工艺系统有时会发生振动(人为地利用振动来进行加工服务的振动车削、振动磨削、振动时效、超声波加工等除外),即在刀具的切削刃与工件上正在切削的表面之间,除了名义上的切削运动之外,还会出现一种周期性的相对运动。
这是一种破坏正常切削运动的极其有害的现象,主要表现在:1)振动使工艺系统的各种成形运动受到干扰和破坏,使加工表面出现振纹,增大表面粗糙度值,恶化加工表面质量;2)振动还可能引起刀刃崩裂,引起机床、夹具连接部分松动,缩短刀具及机床、夹具的使用寿命;3)振动限制了切削用量的进一步提高,降低切削加工的生产效率,严重时甚至还会使切削加工无法继续进行;4)振动所发出的噪声会污染环境,有害工人的身心健康。
研究机械加工过程中振动产生的机理,探讨如何提高工艺系统的抗振性和消除振动的措施,一直是机械加工工艺学的重要课题之一。
2.机械振动的基本类型机械加工过程的振动有三种基本类型:⑴强迫振动强迫振动是指在外界周期性变化的干扰力作用下产生的振动。
磨削加工中主要会产生强迫振动。
⑵自激振动自激振动是指切削过程本身引起切削力周期性变化而产生的振动。
切削加工中主要会产生自激振动。
⑶自由振动自由振动是指由于切削力突然变化或其它外界偶然原因引起的振动。
自由振动的频率就是系统的固有频率,由于工艺系统的阻尼作用,这类振动会在外界干扰力去除后迅速自行衰减,对加工过程影响较小。
机械加工过程中振动主要是强迫振动和自激振动。
据统计,强迫振动约占30%,自激振动约占65%,自由振动所占比重则很小。
二、机械加工中的强迫振动及其控制1.机械加工过程中产生强迫振动的原因机械加工过程中产生的强迫振动,其原因可从机床、刀具和工件三方面去分析。
⑴机床方面机床中某些传动零件的制造精度不高,会使机床产生不均匀运动而引起振动。
例如齿轮的周节误差和周节累积误差,会使齿轮传动的运动不均匀,从而使整个部件产生振动。
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机械设备,在金属加工领域具有广泛的应用。
然而,随着车床使用时间的增长,车床的震动问题也逐渐显现出来。
车床震动不仅影响加工质量,还会对设备的寿命和安全性产生负面影响。
本文将探讨车床震动的原因,并提出一些预防措施以减少震动对车床的影响。
一、车床震动的原因1. 设备松动:车床在长时间运作后,可能因为设备紧固件的松动而导致震动。
这些紧固件主要包括螺栓、螺母和联轴器等部件。
当这些部件松动时,会使得整个车床结构不稳定,产生震动现象。
2. 刀具振动:刀具振动是导致车床震动的另一个主要原因。
刀具的不平衡或者刀具与工件之间的不正确匹配可能会导致刀具振动,进而引发整个车床的震动。
此外,刀具的使用寿命过长也会导致刀具振动,从而加剧震动问题。
3. 工件不稳定:当工件在车床上加工时,如果工件自身结构不稳定或者工件装夹不当,也会导致车床震动。
工件的不稳定性会引起切削力的不均匀分布,从而导致车床的震动。
二、车床震动的危害1. 加工质量下降:车床震动会导致工件表面光洁度下降,加工精度降低。
震动也会使得切削刃与工件之间发生相对滑动,造成刀具磨损加剧。
2. 设备寿命缩短:震动会给车床的零部件带来冲击载荷,加速设备的磨损和老化。
长期以来,震动还可能导致设备的损坏,影响车床的使用寿命。
3. 安全隐患:车床的震动可能造成设备的不稳定,使操作员在操作过程中发生意外。
同时,震动还可能导致部分设备脱落或者落下,对操作员造成伤害。
三、车床震动的预防措施1. 设备维护:定期检查和维护车床的紧固件,确保其处于良好的工作状态。
对于已松动的紧固件,应该及时加以修复或更换。
另外,车床的润滑系统也需要定期维护,以保证设备正常工作。
2. 刀具选择和装配:使用平衡性好的刀具,并且严格按照刀具制造商的要求进行装配。
切削刃的使用寿命达到上限后,应及时更换,以减少刀具引起的震动。
3. 工件装夹:工件装夹时,要选择稳定的夹具,并且按照正确的方式进行装夹。
机械加工中振动的控制措施及方法
机加工振动在生产中是十分常见的,这种物理现象对于企业生产出的产品质量有很大的影响。
在现今的生产中,机械振动问题给我们带来的危害主要体现在机械设备、工件以及操作人员三个方面。
所以,做好机械加工振动的控制十分重要。
下面我们就来具体介绍一下机加工振动的控制措施及方法有哪些。
1、控制受迫振动影响的措施控制受迫振动措施主要使用的是调整振源频率、增加系统阻尼、减小激振力以及设置阻隔等方面进行考虑。
(1)振源频率的调整:调整传动比是进行振源频率调整的主要方式,而调整传动比的方式还包括增加施工系统部件的原有频率、改变激振力频率、调整工程系统等。
(2)增加系统阻尼:增加系统阻尼可以通过提高使用设备的稳定性与增加施工设备的运转刚度来实现。
提高设备的稳定性通常我们做的方法是将高阻尼材料加入到设备部件中或者将滚动轴承适当进行预紧等方法。
(3)减小激振力:减小激振力可以有效避免回转过程的不平衡导致的振动。
其主要手段可以降低高速运转设备中各元件所受到的离心力的影响,可以通过安装自动平衡装置的方式增加稳定性。
(4)设置阻隔:阻隔在生产中最长见得两种方法是安装吸振装置和安装隔振设备两种。
2、控制自激振动影响的措施与受迫振动相比,自激振动通常会具备更好的频率以及更强的振幅。
所以自激振动会比受迫振动更容易造成设备部件的损坏。
通常控制这种振动的措施主要有四种:改变刀具的几何参数、改变刀具及设备的位置、改变重叠参数以及改变切削用量。
(1)改变刀具的几何参数:对自激振动影响最大的是主偏角的几何参数,因此在施工中可以通过适当改变刀具主偏角来减少自激振幅。
(2)改变刀具及设备的位置:通过选择合理的位置角度以及刚度来提高施工系统的抗振能力。
(3)改变重叠参数:改变刀具的几何参数及改变切削用量是改变重叠参数的主要方式。
(4)改变切削用量:减小自激振动通常可通过减小切削深度以及增加进给量的方式。
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。
机械加工过程中的振动和防止方法
机械加工过程中的振动和防止方法机械加工过程中的振动会恶化加工表面质量,损坏切削刀具,降低生产率。
本文着重介绍振动的两种类型,振动产生的原因及消除方法。
标签:机械加工振动原因防止方法0 前言振动是在机械加工过程中,因机床工件或刀具发生周期性的跳动。
加工过程中如发生振动,会使工件已加工表面上出现条痕或布纹状痕迹,使表面光洁度显著下降,还会使机床、夹具中的连接零件松动,缩短机床使用寿命,影响工件在夹具中的正确定位。
此外,由于振动,势必降低切削速度,损坏切削工具,降低生产率,造成噪声污染。
1 机械加工振动的表现和特点振动分强迫振动和自激振动两种类型。
具体表现和特点如下。
1.1 强迫振动强迫振动是物体受到一个周期变化的外力作用而产生的振动。
如在磨削过程中,由于电动机、高速旋转的砂轮及皮带轮等不平衡,三角皮带的厚薄或长短不一致,油泵工作不平稳等,都会引起机床的强迫振动,它将激起机床各部件之间的相对振动幅值,影响机床加工工件的精度,如粗糙度和圆度。
对于刀具或做回转运动的机床,振动还会影响回转精度。
强迫振动的特点是:①强迫振动本身不能改变干扰力,干扰力一般与切削过程无关(除由切削过程本身所引起的强迫振动外)。
干扰力消除,振动停止。
如外界振源产生的干扰力,只要振源消除,导致振动的干扰力自然就不存在了。
②强迫振动的频率与外界周期干扰力的频率相同,或是它的整倍数。
③干扰力的频率与系统的固有频率的比值等于或接近与1时,产生共振,振幅达到最大值。
此时对机床加工过程的影响最大。
④强迫振动的振幅与干扰力,系统的刚度及阻尼大小有关。
干扰力越大、刚度及阻尼越小,则振幅越大,对机床的加工过程影响也就越大。
1.2 自激振动(颤振)由振动系统本身在振动过程中激发产生的交变力所引起的不衰减的振动,就是自激振动。
即使不受到任何外界周期性干扰力的作用,振动也会发生。
如在磨削过程中砂轮对工件产生的摩擦会引起自激振动。
工件、机床系统刚性差,或砂轮特性选择不当,都会使摩擦力加大,从而使自激振动加剧。
如何防治机械加工中的振动
如何防治机械加工中的振动摘要:机械加工过程中的振动会恶化加工表面质量,损坏切削刀具,降低生产率。
本文着重介绍振动的两种类型,振动产生的原因及消除方法。
关键词:机械加工振动原因防止方法前言振动是在机械加工过程中,因机床工件或刀具发生周期性的跳动。
加工过程中的振动,会使工件已加工表面上出现条痕或布纹状痕迹,使表面光洁度显著下降,缩短机床使用寿命,影响工件在夹具中的正确定位。
此外,由于振动,势必降低切削速度,损坏切削工具,降低生产率,造成噪声污染。
一、振动对机械加工过程的影响机械加工过程中,工艺系统常常会发生振动,即在工件和刀具的切削刃之间,除了名义上的切削运动外,还会出现一种周期性的相对运动。
产生振动时,工艺系统的正常切削过程便受到干扰和破坏,从而降低了零件的加工精度和表面质量。
频率低时产生波度,频率高时产生微观不平度。
强烈的振动会使切削过程无法进行,甚至造成刀具“崩刃”。
为此,常被迫降低切削用量,致使机床、刀具的工作性能得不到充分的发挥,限制生产率的提高。
振动还影响刀具的耐用度和机床的寿命,发出噪声,恶化工作环境,影响工人健康。
振动按其产生的原因来分类有三种:自由振动、受迫振动和自激振动。
据统计,受迫振动约占 30%,自激振动约占 65%,自由振动占比重则很小。
自由振动往往是由于切削力的突然变化或其它外界力的冲击等原因所引起的。
这种振动一般可以迅速衰减,因此对机械加工过程的影响较小。
而受迫振动和自激振动都是不能自然衰减而且危害较大的振动。
下面就这两种振动形式进行简单的分析。
二、机械加工中的受迫振动1、受迫振动产生的原因机械加工中的受迫振功,是一种由工艺系统内部或外部周期交变的激振力(即振源)作用下引起的振动。
机械加工中引起工艺系统受迫振动的激振力,主要来自以下几方面:(1)、机床上高速回转零件的不平衡机床上高速回转的零件较多,如电动机转子、主轴、卡盘和磨床的砂轮等,由于不平衡而产生激振力 f(即离心惯性力)。
机械加工中振动的产生机理以及防治措施
机械加工中振动的产生机理以及防治措施摘要:机械装置的振动是机械加工中普遍存在的问题,是影响生产质量的因素之一。
因此,在机械加工过程中,必须采取有效措施控制机械振动的发生,以提高生产质量。
基于此,本文分析了机械加工中出现的振动类型及其产生的具体原因,进而探讨了控制机械加工中机械振动的手段,以期为机械加工企业提供参考。
关键词:机械加工,机械振动,控制措施在机械加工逐渐呈现智能化、数字化发展趋势的当下,不断优化机械装备制造工艺,实现产品生产加工的高效率、高品质。
但在具体的加工过程中,由于刀具与工件之间的周期性运动,加工过程中不可避免地会出现振动问题,要在不影响加工产品质量的情况下解决这一问题,就需要:研制的理由合理的解决方案,避免此类问题的再次发生。
一、机械加工中的振动问题及原因分析1、机械加工中常见的机械问题在机械生产加工过程中,很容易出现振动问题,机械振动基本上可以分为三种不同的类型,其中一种是自由振动,有一些外界扰动力会破坏机械系统的平衡,使得它在不同尺寸下显得灵活,这反过来又会导致机械振动问题。
这种机械振动不会对加工产生大的影响,因为系统本身在加工过程中会产生一些阻力,可以削弱自动振动的作用。
二是强迫振动,三是自激振动,这两种机械振动对加工的影响比较大,系统本身不具备衰减强迫振动和自激振动的能力,因此,它处理机械振动是必要的,具体振动的原因和特征将相应讨论。
寻找消除强迫振动和自激振动的有效方法。
2、各种机械振动的产生原因(1)自由振动自动振动的原因是由于外界因素的干扰,加工过程中切削力发生变化,产生一定的冲击力,破坏加工系统的平衡。
这类振动的本质是消除限制机械系统振动而引起机械振动问题的力,它是所有机械加工振动中最容易预防和控制的机械振动,具有相对对系统影响不大。
小。
(2)受迫振动受迫振动是在加工系统内外因素的共同作用下发生的。
由于外界的不断干扰,加工系统会引起内部和外部的交替变化,影响加工产品和机械设备的正常运行。
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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机械加工中的振动及控制措施
摘要:近年来,随着市场经济的发展,我国的机械加工技术也在快速的发展成长。
但在机械加工技术当中还存在许多的问题,振动是机械加工当中常见的一种物理现象,它的出现会影响产品的表面质量同时还会使生产率下降。
因此机械加工中的振动问题是加工制造企业的重要防范问题。
文章就从机械加工中振动的危害和类型进行阐释,进而提出相应的解决措施。
关键词:机械加工技术;振动;措施
前言
在机械加工中振动是对加工产品不利的,在加工过程当中产生振动,工件和刀具之间会出现位移的情况,这会导致加工的工件表面出现振痕,使零件的性能下降。
同时振动还会使刀具载荷增加,刀具的磨损度加大,甚至有时候会出现崩刃的情况。
不仅如此振动还会使机床连接处产生裂缝进而使其使用寿命缩短,其在加工过程中产生的噪音对人体还是有害的。
为了使我国机械加工行业有一个更好的发展,提高机械加工中产品的质量,解决机械加工当中的振动问题是十分有必要的。
一、机械加工的振动类型及其产生振动的原因
机械加工的振动类型主要分为三种:自由振动、受迫振动、自激振动。
1.1自由振动
自由振动是由于切削力突然发生变化而受到冲击引起的。
它的平衡状态遭到破坏,系统紧靠弹性恢复力来维持。
一般来说自由振动是可以迅速衰减的,对机械加工的危害相对于其他两种类型来说也比较小。
1.2受迫振动
受迫振动是周期性干扰力持续对系统产生的影响。
周期干扰力可能是系统内部和外部的振源引起的。
受迫振动呈现出了三个特点,第一个是受迫振动状态的过程是间歇性的,一旦激振力消失,那么受迫振动也会停止。
第二是它的振动频率和外界的激振力频率相同和机械系统自身是没有关系的。
第三是它的振动幅值和激振幅值有相关性,同时还和工艺系统的动态性有关系。
1.3自激振动
自激振动是由于振动系统自身产生的交变力激发和维持的振动,导致它产生的原因是因为刀具和工具在没有受到外界的干扰力下而引起激烈的相对振动,这种振动会在工件表面留下有规律和比较明显的振纹。
二、机械加工振动的危害
在机械加工生产里面机械振动对于整个制造行业来说是十分有危害性的并且这种危害性随着机械加工行业的不断发展而越来越突出。
振动在机械加工行业里面是一种非常有害的物理现象,对机械加工业的生产效率和相关生产的产品品质产生了严重的影响。
一旦机械加工当中产生振动,就很容易导致刀具磨损,进而增加生产成本。
除此之外机械振动还会使工件
的表面品质受损,因为刀具的磨损会导致加工精度的降低,振动会让刀具出现颤动导致刀具造成工件表面出现振纹。
还有机械加工当中振动会造成夹具和机床使用寿命减短,并且机床的缝隙变大会产生很大的噪音,这些噪音会对人体产生很大的伤害。
由此可以看出来,机械加工当中的振动是一种对机械加工行业非常不利的物理现象,它不仅会使刀具磨损、机床寿命减短还会在振动当中产生噪音对人体产生伤害,所以说机械加工振动对于整个机械加工行业会造成不小的麻烦[1]。
三、机械加工振动问题的相关控制措施。
3.1降低受迫振动的有效措施
受迫振动是因为外界周期性的干扰力而形成的,所以只要找到振源就能解决受迫振动,从而减少受迫振动给机械加工行业带来的危害。
3.1.1降低激振力
机床上面的零件大部分是高速旋转的,比如砂轮还有刀盘等。
要想降低振动,就必须使它们的旋转平衡减小并且直到消除零件的激振力。
降低机械加工的振动频率还要提高机械转动装置的稳定性,用没有接头胶合的平皮带,齿轮也应该选用人字齿轮或者是斜齿轮,还应该在机械加工当中安装缓冲装置,使机械换向的速度降低。
3.1.2对振源的频率进行调整并设置隔振装置
在设计机械的转动速度的时候应该根据相关的设施进行相应的调整,要尽可能的让系统固有的频率和振源的频率不一样,避免两个振源的频率同步而产生更大的振动,从而导致刀具和工件受损。
在减轻机械加工振动的时候,可以用弹性的隔振装置将需要防振的零部件和其他的振源相互隔开,让隔振的装置吸收大部分的振动,同时还可以用橡胶垫隔开电机和机床,使它们之间的振动减小,从而降低振动对工件加工造成的危害。
3.1.3采用减振的装置
当上面的方法对减振都没有用处的时候,我们可以采用减振装置,一般减振装置都是机械工艺当中的附带,通过消耗和吸收振动产生的能量,来达到一个减振的效果。
减振装置也能够很好的消除自激振动。
3.2自激振动的解决措施
自激振动是一种不衰减的运动和上述的受迫振动恰恰相反。
自激振动的频率和系统固定的规律是比较相似或者说是相等的。
在每个时间段内获得和消耗的能量的比值是自激振动的产生的关键性因素,所以减小自激振动就应该抓住关键的地方进行改造。
3.2.1设置合理的切削量
在机械加工当中切削的振幅和速度是有一定的关系的,振幅的大小和速度的快慢所产生的振动都会对工件的质量产生影响。
所以为了确保工件质量、减小振动,这两者之间的数值就必须要有一个定量,要在保证生产效率的同时减轻振动。
而进给量和切削的深度还有振幅也存在一定的关系,当进给量较大并且切削深度比较小的时候,是能有效的减小振动的。
3.2.2提高系统的抗震性
工艺系统自身抗震性的好坏高低也是影响机械加工当中所产生的振动的一个重要因素。
所以为了降低振动就应该提高系统的刚度,在对接触面采取刮削的操作的时候,要减小要轴承的间隙,向滚动的轴承施加预紧力,从而降低振动频率。
3.2.3对振型的刚度进行调整
根据振型的耦合原理,机械系统的振动还受其他不同振型刚度的影响。
所以想要减少机
械系统中的振动就必须要对刚度比和组合的关系进行一个比较合理的调整,让系统抗震性能
够有效的提高[2]。
3.3提高工艺系统的动态特性
实践证明,机械加工中的振动也是取决于机械加工工艺所具备的抗震能力。
首先我们可
以提高机械加工工艺的刚度,它是机械加工工艺里面的薄弱环节,它的提高可以对机床加工
系统的稳定性起一个很大的作用。
其次,还可以加大机械加工工艺系统的阻尼,这样就可以
通过增大部件之间的相对摩擦力,减少振动。
由此可以看出,在控制机械加工的振动问题中,采取上面的措施可以有效的提高机械加工系统的抗振功能,对于加工工件的质量也有了一定
的保证。
3.4利用多种减振装置有效的控制机械加工当中的振动问题
在日常生活中减振装置主要包括动力减震器和摩擦减震器还有冲击减震器三种类型。
动
力减震器经济成本不高操作起来也比较方便,在机械加工当中是性价比比较高的减振产品。
其次摩擦减震器是通过摩擦阻尼来耗费振动中产生的能量,从而减轻振动频率。
最后的冲击
减震器则是利用两个物体相互接触来消耗能量,从而解决机械加工当中的振动问题[3]。
结语
综上所述,随着我国经济的不断发展,我国的机械加工业也在不断的前进。
机械加工业
在前进的途中难免会遇见一些困难,为了克服这些困难和提高机械加工行业当中的生产效率
和生产品质,机械加工行业就应该认真分析了解振动对机械加工业产生的影响并且找出相关
的解决方法,从而提高相关工件的质量,促进机械加工行业稳定发展。
参考文献
[1]朱春玲.机械加工中的振动分析及控制措施[J].科技经济导刊,2018,26(06):39+24.
[2]曹婷婷.机械加工中的振动问题及其控制措施分析[J].企业技术开发,2014,33(09):82-83.
[3]李文凭.浅谈机械加工中的振动问题及其控制措施[J].科技展望,2015,25(14):74.。