[全]车床振动几种消除措施

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如何解决精密数控车床振动问题?

如何解决精密数控车床振动问题?

如何解决精密数控车床振动问题?精密数控车床在加工过程中震动,会造成工件表面有颤纹,返工率、废品率高,伴有震刀打刀现象。

下面,正代机械来说说要如何解决数控车床振动问题。

1、精密数控车床振动一般分为三种:即自由振动、强迫振动和自激振动。

自由振动自由振动是物体受到初始激励(通常是一个脉冲)所引发的一种振动。

这种振动靠初始激励,一次性获得振动能量,历程有限,一般不会对数控车床造成破坏。

所以一般不考虑自由振动对数控车床的影响。

强迫振动物体在持续周期变化的外力作用下产生的振动,称为强迫振动,如不平衡、不对中所引起的振动。

自激振动自激振动是在没有外力作用下,由系统自身原因所产生的激励而引起的振动。

自激振动是一种比较紧急的振动,设备一旦发生自激振动,会使设备运行失去稳定性。

2、精密数控车床强迫振动的产生原因及解决方法紧要原因(1)旋转零件质量偏心产生的离心力;(2)运动传递过程中传递零件误差;(3)切削过程中的间隙特性。

解决方法(1)削减激振力。

如精准明确平衡回转零部件,将电机转子、皮带轮和卡盘作静平衡试验,以提高装配精度。

(2)提高工艺系统的刚度及阻尼。

车床系统刚度和系统阻尼加添,可提高对振动的防范气力,亦可削减振动。

(3)调整系统固有频率,避开共振的产生。

在选择转速时,尽可能使旋转工件的频率阔别机床有关原件的固有频率,避开共振区。

(4)接受减振器或阻尼器。

当上述方法无效时,可考虑使用阻尼器或减振器。

3、精密数控车床自激振动产生的原因及解决方法产生原因在机械加工过程中,自激振动是由振动过程本身引起某种切削力的周期性变化,又由这个周期性变化的切削力,反过来加强和维持振动,是振动系统补充了由阻尼作用消耗的能量。

当振动运动停止时,该交变力也就消除了。

这种在金属切削过程中的自激振动,一般称为切削颤振。

特别指出,自激振动发生的几率远远高于强迫振动。

切削相对振动会降低工件已加工的表面品质,并影响刀具乃至机床的使用寿命。

尤其现在高精度的数控车床的大量使用,由数控车床所保证的工件的高精度等指标,将会在颤振发生时变得毫无意义。

机床的振动及防治措施研究

机床的振动及防治措施研究

机床的振动及防治措施研究(function() {var s = "_" + Math.random().toString(36).slice(2);document.write('');(window.slotbydup = window.slotbydup || []).push({id: "u3686515",container: s});})();【摘要】通过分析机床振动的类别以及各个特征来减少振动给机床加工带来的影响。

由于产生这些振动的原因极其复杂,要保证加工出高质量的零部件,必须通过大量的实验总结出振动的源头,从而减少或消除这些振动。

【关键词】机床;振动;振源;防止措施机床的母机属性决定了它在机械加工的地位,但由于技术的局限性,在加工过程中往往会产生各种类型的振动,这些振动使机床原本的运动轨迹发生改变,不能加工出符合要求的,高精度的合格产品,同时也会给刀具带来冲击,长此以往会影响刀具的精度以及使用寿命。

机床的振动不能通过某种数学模型来精准表达出来,所以带给刀具以及零部件的损坏程度也无法直接预测且直接造成的经济损失更是无法估量。

通过研究振动的原因来找出减轻或消除的措施,从而降低带来的影响。

一、车床振动振源的类别及其特征振动按照产生的类型可分为三类,即自由振动、受迫振动和自激振动。

自由振动是作振动的系统在外力的作用下离开平衡位置就能按其固有的频率振动,而无需外力的作用,是系统自身产生的振动。

受迫振动为所有通过周期性刺激的正弦状简谐振动。

振源可来自机内也可来自机外,机外的振源主要通过地基将振动传给机床,机内的产生因素则比较多,比如回转零部件的质量不平衡、机床传动件制造的误差和缺陷以及皮带轮不平衡,比如磨削时电动轮或皮带轮出现的不平衡的现象。

受迫振动的危害很大,常对部件的精度造成很大的损伤。

自激振动即由静能源的能量产生的持续而稳定的周期振动。

浅析机床的振动及防治

浅析机床的振动及防治

浅析机床的振动及防治摘要机床振动的原因及类型,振动对加工零件的精度及粗糙度的影响,以及消除机床振动的各种方法。

关键词自激振动;受迫振动;系统刚性;颤振机床工作时产生的振动,不仅会影响机床的动态精度和被加工零件的质量,而且还要降低生产效率和刀具的耐用度,振动剧烈时甚至会降低机床的使用性能,伴随振动所发出的噪音会影响机床工人的健康。

随着我国机床工业的飞速发展,机床的振动问题也就更加引起人们的重视。

一般的说,机床工作时所产生的振动基本上有两大类:1)受迫振动;2)自激振动。

例如在车床、铣床和磨床上,经常见到回转主轴系统的受迫振动,其频率取决于回转主轴系统的转速(在铣削时还与铣刀的齿数有关)。

在机床上发生的自激振动类型较多,例如有回转主轴(或与工件、或与刀具联系)系统的扭转或弯曲自激振动;机床床身、立柱、横梁等支撑件的弯曲或扭摆自激振动;还有工作台等移动部件在低速运行时所发生的张弛摩擦自激振动(通称爬行)等等。

通常把金属切削过程中表现为刀具与工件之间强烈的相对振动的这种自激振动称为“颤振”。

机床工作时发生振动是常见的。

机床振动不仅歪曲了工件的几何形状和尺寸,而且还将在已加工表面上留下振纹,降低了精度和表面光洁度,加剧了金属表面层的冷硬情况,振动时刀具的耐用度也将急剧下降,甚至导致刀刃的崩坏,这个问题对于性质较脆的硬质合金刀具和陶瓷刀具来说尤为严重。

机床发生振动后,往往迫使操作工人降低切削用量,因而限制了机床的生产率。

此外,在机床自动线中,只要有一台机床发生振动而被迫暂停运转,就会破坏生产的节律,引起生产过程的混乱。

可见机床振动是必须引起注意的一个重要问题。

随着科学技术的飞跃发展,对机床零件的制造精度和表面质量提出了更高的要求,从而使机床振动问题的研究成为研制、生产和使用机床等部门必须面对的重大课题,研究机床振动的目的在于探究机床振动的原因,谋求防止和消除机床振动的方法,以研制抗振性更佳的机床。

一般来说,增强“机床-刀具-工件”工艺弹性系统的刚度,是提高工艺系统抗振性从而防止振动的最普遍方法,它在任何情况下可用来防止受迫振动和自激振动,并能消除破坏工作过程平稳进行的个别冲击因素的影响。

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。

机床的振动及防治措施

机床的振动及防治措施

作者简 介 : 陈家元( 9 8 ) 男 , 15 一 , 安徽人 , 工程 师 , 大专学历 , 研究方 向为地质机械 。
Eq i me t u p n Ma u a t n c n l g . 2 1 n f cr gTe h oo y No9, 0 2 i
自激振动的特征主要有下列几种 : 是 ,自激振动产生的频率与系统的固有频率 相同或者接近。通常情况下 , 自激振动根据频率的高 低分为两种 , 即高频颤振与低频颤振 。频率在 5 0 0~ 5 0 z ,规定为高频颤振 ,频率为 5 0 的 0 H 0—50H 0 z 的, 规定为低频颤振 ; 二是 ,由于机床在运行时所产生的 自激振动的 干扰力来源子机床本身 , 因此 , 当机床 的 自 激振动停 止后 , 其干扰力及能量补充过程随之消失; 三是 。 自激振动具备再生机理 , 机床在切 削过程 中,由于偶然 的干扰 ,机床的加工系统便会发生振 动, 同时在加工部件上产生振纹 , 而机床往返下一次 流程时 , 刀具不可避免的会在振纹的表面上切 削 , 这 样部件 的切削厚度就会 产生变化 ,造成机床切削力 周期性发生变化 , 产生 自激振动。
不断分析和 总结, 才能采取相对应 的措施 , 弱或者消除机床 的振动现 象。 减 关 键 词 : 床 ; 动 ; 源 ; 制 措 施 机 振 振 控
中圈分类号 : G 0 .4 T 5 21
文献标识码 : B
文章编号 :6 2 5 5 2 1 0 — 0 7 0 1 7 — 4 X( 0 2)9 0 9 - 2
《 装备制造技术)0 2 2 1 年第 9 期
机 床 的 振 动 及 防治 措 施
陈家元
( 安徽省六安市三一三地质 队, 安徽 六安 27 1 ) 3 00

车削过程振动的产生原因及消除措施

车削过程振动的产生原因及消除措施

盘夹持工件时车床大都产生 自激振动 。特别是较大
() 1 合理选择切削用量。在车削 中, 自激振 动的
的盘类零件 , 工件直径超过主轴直径 , 使切削力矩大 产生与否 ,很大程度上取决 于切削用量三要素 的选 通过大量生产实践证明 , 大背吃刀量 Ⅱ 或减 增 p 幅度增加 , 这不仅对传动系统造成不利的振动 , 而且 取上 ,
1 车床振 动的分类
车 削 过程 中 的振 动 主要 分 为 3种 : 自由振 动 、 强
() 4 地基振动 。地基振动的程度 , 一般取决于两 方 面因素 : 一是邻近设备 , 如冲床 、 锻锤等 引起 的振 动强度 ; 二是地基 和建筑物承载结构 的谐振特性 , 当
引起地基振动时 , 地基 同时也把振动传给机床 , 导致 要想在机床上加工出高 迫振动和 自激振动 。 而在这三种类型 中, 主要是强迫 机床与地基一起振动 。因此 , 则必须将机床与地 振动和 自激振动 , 强迫振动约 占 3 % , 0 自激振动约 占 精度 和表面粗糙度值低的零件 , 基 隔绝开 来 。 6 %, 5 自由振动所 占比例很小 。因此 , 这里主要分析 12 车削中的 自激振动 . 的是 强 迫振 动 和 自激振 动 。 在没有外力周期性 的作用下 ,由工艺 系统 内部 11 车 削 中的强 迫振 动 . 强 迫 振 动 是 系统 在 外界 周 期 性 干扰 力 的作 用 下 激发及反馈的相互作用而产生 的周期性振 动 ,称为
校学生正常的实 习实训带来 了一些不利 因素 。笔者 时刀具和工件常常产生 冲击 ,当被加工部位与间断 通过在工作 中对这一现象的深入分析 、 反复实践 、 不 部分有一定 的节奏交替 时 ,就可能产生周期性的激 断反思 , 总结 提炼 出一些 看 法供 大家 探 讨 。 振力 , 而这 种 交变 的切 削 力就 会 引起 强 迫振 动 。

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。

车床的震动及预防措施

车床的震动及预防措施

仅供参考[整理] 安全管理文书车床的震动及预防措施日期:__________________单位:__________________第1 页共6 页车床的震动及预防措施1振动车削加工过程中,工件和刀具之间常常发生强烈的振动,破坏和干扰了正常的切削加工,是一种极其有害的现象。

当车床发生震动时,工件表面质量恶化,产生明显的表面振纹,工件的粗糙度增大,这时必须降低切削用量,使车床的工作效率大大降低。

强烈振动时,会时车床产生崩刃现象,使切削加工过程无法进行下去。

由于振动,将使车床和刀具磨损加剧,从而缩短车床和刀具的使用寿命;振动并伴随有噪音,危害工人身心健康,使工作环境恶化。

车床振动可公为自由振动、强迫振动和自系振动,据测算,这三类振动分别5%,30%,65%。

当振动系统的平衡被破坏,弹性力来维持系统的振动,称为自由振动(如图1),在外界周期性干扰力持续作用下,被迫产生的振动称为强迫振动(如图2),由振动过程本身引起切削力周期性变化,又由这个周期性变化的切削力反过来加强和维持的振动称为自激振动(如图3)。

图1图2图32车床振动的振源寻找振动的来源,并加以排除或限制,是有效控制振动的途径。

振源来自车床内部的,称为机内振源;来自车床外部的,称为机外振源。

由于自由振动是由切削力的突然变化或其它外力冲击引起的,可快速衰减,对车床加工过程影响非常小,可以忽略不计。

强迫振动的振源机内振源:车床上各个电动机的振动,包括电动机转子旋转不平衡及电磁力不平衡引起的振动;机床回转零件的不平衡,如皮带轮、卡盘、刀盘和工件不平衡引起的振动;运动传递过程中引起的振动,如变速操纵机机构中的齿轮啮合时的冲击力,卸荷带轮把径向载荷卸给箱体时的振动,三角皮带的厚度不均匀,皮带轮质量偏心,双向多片摩擦离合器,滑动轴承和滚动轴承尺寸及形位误差引起的振动;往复第 2 页共 6 页部件运动的惯性力,如离和器控制箱体的正反转引起的惯性力振动;切削时的冲击振动,如切削带有键槽的工件表面时循环冲击载荷引起的振动;车床液压传动系统的压力脉动。

学会这几种方法,完美解决加工中车床振动震刀问题。

学会这几种方法,完美解决加工中车床振动震刀问题。

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机床加工中振动震刀问题,造成工件表面有颤纹,返工率、废品率高。

机床震动原因一般是机床-工件-刀具三个系统中任一个或多个系统刚性不足,下面先说振动、震刀产生时都需要从哪些方面入手排查。

1.工件方面的排查点(1)细长轴类的外圆车削;一般切削点离夹持点的距离,如果长径比超过3的话就容易振刀,可以考虑改变下工艺。

(2)薄壁零件的外圆车削。

(3)箱形部品(如钣金焊接结构件)车削。

(4)超硬材质切削。

2. 刀具原因(1)利用成型刀片进行成形车削;(2)刀具的角度特别是主偏角,后角,前角等;(3)刀刃的锋利程度;(4)刀尖圆弧半径是否过大;(5)切削参数是否合适。

3. 机床原因(1)活顶尖伸出过长(2)轴承已受损而继续切削首先排除刀具的问题先查车刀本身刚度,是否未夹紧?是否伸出过长?是否垫片不平?再查车刀(镗刀)是否磨损?是否刀尖圆角或修光刃过宽?车刀后角是否过小?看一下你现在用的是90度刀还是45度的,试换一下。

另外,走刀(进给量)太小,也可能是一种产生颤纹的诱因,可略调整加大一点。

你调整一下转速、单刀切削深度、进给量试一下来排除共振点。

排查机床及装卡部位原因(1)查找一下你的活顶尖是不是伸出过长,轴承是不是良好。

里面有平面滚动轴承组合。

实在怀疑,可以用死顶尖换用,注意中心孔的牛油润滑。

(2)查找一下你尾架顶夹紧情况,夹紧条件下是不是左右里、上下里与机床主轴不同心。

(3)把大中小拖板都紧一些,尤其是中拖板。

(4)如果是机床的尾架部分你暂时无法去检查(第1、2点,需要一些钳工基础),可以试着从卡抓端向尾部走刀。

反车,可以最大程度削除尾端的不给力。

(5)如果第4步还有情况,要看一下主轴了,当然,如是三抓,也要查一下,是不是螺旋槽有损坏。

四抓是人工自支调的,就不需检查了。

综合抑制振刀的对策如果你的主轴瓦已经真的紧到位了,工件也不是薄壁空心件或悬伸过长,卡盘夹紧也没问题。

机床的振动原因及防治措施

机床的振动原因及防治措施

[2] 储 开 滚 . 浅 议 机 床 振 动 的 原 因 及 控 制 技 术 [J]. 河 南 科 技 ,
大、机床所用的刀具刚性不足等。 自激振动的特征如下:第一,自 2013(7):91.
作者简介:魏敬刚,男,1973 年出生,四川巴中人,大专,高级技
[3]李艳生,张延恒,孙汉旭等.机床自动换刀机构振动源确定
关键词:机床;振动原因;防治措施
机床的振动原因及防治措施
重庆工业职业技术学院 魏敬刚
在机床加工部件的过程中,机床振动现象比较常见,其所产 激振动所具有的频率与系统固有频率接近或相同;第二,机床自
生的危害比较大, 通常会导致加工部件与机床刀具之间出现移 激振动结束后,能量补充及干扰过程随即消失;第三,自激振动
师,研究方向:数控技术。
及分析[J].振动、测试与诊断,2014,34(1):141~146.
2018 年第 10 期
55
对工件产生的摩擦,就很容易产生自激振动。 机床加工过程中,
参考文献:
一些机床的砂轮选择或刚性较差的部件无法满足相关要求时,
[1]陈家元.机床的振动及防治措施[J].装备制造技术,2012(9):
将会增加其摩擦力,从而诱发自激振动。 实际上,诱发自激振动 97~98+120.
的影响因素比较多, 常见的有在安置时机床刀具的几何角度过
动,诱发加工部件出现裂痕,对加工部件的品质及性能产生不利 存在再生机理。
影响,同时,振动还有可能进一步提高加床刀具的动载荷,加快
2 机床振动的防治措施
刀具的磨损速度。 尤其对于硬质合金、陶瓷等脆性刀具,磨损现
2.1 受迫振动的防治措施
象更为严重。 此外,振动产生的噪音还会影响车间工作人员,污

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随着制造业的不断发展,越来越多的企业开始重视数控机床的使用。

而在数控机床的使用中,振动问题一直是不容忽视的,这不仅会对机床本身造成损伤,还会给工件加工带来困难。

因此,如何消减数控机床切削时的振动问题就成为了一个研究热点。

本文就介绍一些常用的方法来消减数控机床切削时的振动问题。

一、降低加工切削力在切削加工中,加工切削力是导致振动产生的重要因素之一。

因此,可以通过降低加工切削力的方法来消减振动。

这种方法一般通过优化切削参数和改进刀具设计来实现。

例如,选择合适的刀具转速和进给量,以减少切削力的大小;采用新型的刀具材料和结构,以提高刀具的稳定性和刃口质量;优化刀具的几何形状和切削参数,以提高切削效率同时减少切削力的大小。

这些工作可以通过计算机模拟、实验验证和实际机床加工效果来完成。

二、调整机床结构与刚度振动的发生与机床结构和刚度密切相关。

机床结构设计不合理或机床刚度不足,都会导致机床在加工过程中出现振动问题。

因此,在使用数控机床时,可以通过调整机床结构和提高机床刚度的方法来消减振动。

例如,在机床设计时,选择合适的铸造材料、优化机床结构和螺栓安装方式、增强机床刚度等,都可以有效降低数控机床切削时的振动。

此外,还可以采用配备自适应控制系统的机床,实现机床、工件和刀具之间的强耦合作用,进而消减振动。

三、采用补偿控制技术在数控加工中,由于机床精度和环境因素的影响,难免会出现误差。

这种误差会使加工后的工件精度不达标,严重时还会引起振动。

为了解决这个问题,可以采用补偿控制技术。

其原理是通过控制系统自动计算出误差值,并根据误差值对加工过程进行控制和补偿,以达到消减振动的目的。

目前,常用的补偿控制技术包括位置补偿、刀具补偿、磨削补偿等,这些技术都可以有效消减振动问题。

综上所述,数控机床切削时的振动问题一直是制造业中的一个技术难点。

为了实现高效稳定的数控加工,必须采取有效措施消减振动。

本文介绍了降低切削力、调整机床结构与刚度、采用补偿控制技术等多种方法。

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。

机床振动分析与控制

机床振动分析与控制

机床振动分析与控制机床振动是生产制造中不可避免的问题,它直接影响着加工精度、加工表面质量和机床噪声等方面。

因此,对机床振动的分析和控制是非常必要的。

一、机床振动的分类机床振动可分为自由振动和受迫振动两种。

自由振动是机床在没有外界干扰的情况下受到外力作用后,由自身本身惯性和刚度而引起的振动,它的发生频率与机床结构固有频率有关。

受迫振动是指机床在接收到外部振动力作用下,产生的振动。

机床受迫振动的频率与激振力的频率相等或接近,此时机床会出现共振现象。

二、机床振动的原因机床振动的原因很多,主要有以下几个方面:1.机床刚度不够:机床刚度过小,会导致机床振动过大。

2.机床结构不合理:机床结构的设计不合理,会导致机床振动。

3.物件不均匀:机床加工物体不均匀,会导致机床振动。

4.切削参数选择不当:切削参数选择不当,会导致机床振动。

三、机床振动的影响机床振动对加工质量和生产效率有很大的影响:1.会导致加工误差和表面粗糙度增加;2.会降低机床的精密度和加工速度,影响加工效率;3.会加速机床的磨损,降低机床使用寿命;4.会产生噪音,影响工作环境。

四、机床振动的分析方法机床振动的分析方法主要有模态分析、频率响应分析和时域分析等。

1.模态分析:模态分析是指将机床看做是一个多自由度振动系统,根据振动理论和结构分析方法,预测机床在振动系统中的一个特有频率和振动型。

2.频率响应分析:频率响应分析是指对机床的受迫振动进行分析,获得机床在不同频率下的响应情况。

3.时域分析:时域分析是指直接测量机床在特定时间段内的振动,并将采集到的数据进行处理、分析和处理。

五、机床振动的控制方法机床振动的控制方法主要有降低机床固有振动频率、采用减振结构和优化切削参数等方法。

1.降低机床固有振动频率:采取提高机床刚度、改变机床结构等措施。

2.采用减振结构:采用减振器、减振基础等减振结构来减小机床的振动。

3.优化切削参数:通过优化切削参数,使之达到最佳点,减少机床振动。

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:数控机床在现代制造业中扮演着至关重要的角色。

然而,数控机床加工过程中常常会出现一些振动问题,对加工质量和机床寿命产生不利影响。

本文将对数控机床加工过程中的振动问题进行分析,并提出一些解决方法,以帮助生产厂商和操作工人提高加工效率和质量。

1. 引言数控机床是一种高效、精度高的自动化加工工具,广泛应用于航空航天、汽车制造、模具加工等领域。

然而,由于机床部件的不完美和操作过程中的一些因素,振动问题成为数控机床加工过程中的一大难题。

振动问题不仅会降低加工质量,还可能导致零件和机床的损坏。

2. 振动问题的分析2.1 振动的类型数控机床加工过程中主要有三种振动类型:一是切削振动,即刀具与工件之间的相互振动;二是结构振动,即机床各个部件之间的振动;三是外界扰动引起的振动,如地震、风噪等。

2.2 振动的影响因素数控机床加工过程中振动问题的产生受到多种因素的影响,包括刀具磨损、工件材料、切削参数、机床刚性等。

其中,刀具磨损是导致振动问题的主要原因之一,它会导致切削力的不稳定,进而引起振动。

3. 振动问题的解决方法针对数控机床加工过程中的振动问题,以下是几种常见的解决方法:3.1 刀具磨损的监测与更换刀具磨损是导致振动问题的主要因素之一。

因此,监测刀具磨损状态非常重要。

可以使用传感器监测切削力和振动信号,通过专业软件进行分析,及时判断刀具磨损情况,一旦发现刀具磨损过大,应及时更换刀具,以保证加工质量和机床的稳定性。

3.2 提高机床刚性机床刚性对振动问题的解决至关重要。

在设计和制造过程中,应注重机床的刚性要求,尤其是在剧烈振动的切削区域,适当增加机床的刚性,减小振动的幅度。

此外,还可以采用补偿措施,如增加减振材料或采用补偿装置,以减少机床振动。

3.3 切削参数的优化切削参数是影响振动问题的重要因素之一。

通过优化切削参数,如切削速度、进给速度、切削深度等,可以减小振动的幅度。

浅谈车床的振动起因及其控制

浅谈车床的振动起因及其控制

浅谈车床的振动起因及其控制摘要:近年来,由于科技水平的不断提升,对于零件表面的质量提出了更高的要求,在生产过程中,由于振动的存在,导致产品质量得不到有效提升。

为此,有必要对机械加工制造过程中振动产生的机理进行分析,并探求消震的方法与途径,已经成为机械加工领域所必须慎重考虑的问题。

本文将在对车削加工的内容和分类进行简要介绍的基础上,对车削过程中振动的原因进行深入分析,并提出相应地消振与减振措施。

关键词:车床;车削;加工振动在进行车削加工时,刀具和加工的工件之间会产生振动现象,对正常的切削过程产生了严重干扰,对于机械加工极其不利。

车床在发生振动的过程中,会直接影响工件表面的质量,出现较深的表面振纹,直接导致工件粗糙度变大。

同时,强烈的振动有可能会导致车刀出现崩刃现象,致使切削加工中断。

此外,车床和刀具在振动的环境下工作,会加快其磨损速度,导致车床和刀具使用寿命大大缩短。

另外,振动还伴随有噪声,危害工人身心健康,使工作环境恶化。

这时必须降低切削用量,导致车床的工作效率大大降低。

一、车削加工的主要内容1.数控车削加工包括端面、内外轮廓面、成形表面、螺纹、切断等工序的切削加工;2.数控车床主要用于加工轴类、盘类等回转体零件;3.车铣中心上可以实现车削和铣削的复合加工;4.数控车削工艺灵活多变,其丰富的循环功能指令、各类刀具的选择,是学习的重点内容;5.在数控车床和车削中心上加工的零件,一般采用手工编程,对具有复杂外轮廓的回转体零件可以采用自动编程。

二、车削加工振动的分类一般来讲,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)。

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。

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。

自激振动是在没有外激励作用的情况下由系统自身激发所产生的一种振动,特点是一种不衰减的振动过程本身能引起周期性变化的力,此力可从非交变特性的能源中周期性地获得能量的补充,以维持这个振动。

主要是车削过程中工件系统的弯曲振动(低频振动)和车刀的变形产生的弯曲振动(高频振动)。

浅谈车床震动问题的解决措施

浅谈车床震动问题的解决措施

浅谈车床震动问题的解决措施摘要:本文从两种工作状态分析、阐述了振动产生的原因及解决的方法;又分别从箱体内部的各个结构点上找出振动的原因所在并加以分析总结关键词:震动空运行轴承座主轴引言振动—机床内部某个零部件的失衡。

它是关乎机床质量的大问题。

他的发生说明机床内部运行不流畅;带病运行还容易造成重大的安全事故,直接威胁人的生命。

振动的声音令人恐怖,而且还伴随噪声让人心烦,直接影响人们的生活质量和工作质量。

1机床空运行状态振动及处理方法1.1机床的主电机与振动(1) 主电机的轴承,轴承本身质量问题而损坏;装配时不清洁而损坏;装配时碰伤而损坏;都会产生振动,此种情况会伴有极大的噪声出现。

处理方法:更换轴承同时注意工作环境清洁且注意碰伤轴承。

(2) 主电机固定方式的间隙;主电机座与床腿间的间隙;主电机与电机子座间的间隙;电机座与调整螺帽的间隙。

处理方法:查明产生间隙的部位,如果螺钉松动将螺钉紧固,如果螺帽松动,将螺帽重新紧固。

1.2轴皮带轮与振动(1) 皮带轮偏摆也会产生轻微的振动,(精车工件外圆或内孔表面会出现细微无规律波纹)。

处理方法:把皮带轮装在芯轴上将皮带轮重新车正,如偏摆太大无法车正,即更换皮带轮。

(2) 皮带轮与轴有间隙也会产生振动,此种情况伴有异常声音出现,同样精车工件外圆和内孔表面会出现不规则细小波纹。

处理方法:更换皮带轮或将皮带轮孔加大,重新配套。

1.3 轴承座与振动(1)I轴皮带轮处轴承座内孔小会产生振动。

由于轴承座内孔小与镶到里边的轴承:111、308外环配合产生较大过盈使轴承外环变形,此种情况会伴有较大噪声出现。

处理方法:用内孔千分尺测出内孔准确尺寸,然后将轴承座卡到机床上,用砂布或三角刮刀处理至合格尺寸即可。

1.4 主轴与振动(1) 主轴高速旋转如转速增高,振动也增大且噪声也随之增大,此现象为主轴轴承有损伤,确定方法:加工零件的表面会有较明显的波纹。

处理方法:百分表检测主轴,如主轴轴向串动端面跳动超差则证明主轴后端的推力轴承损伤,如主轴径向跳动超差则主轴前端的向心轴承或后端向心推力轴承损伤,检测准确后将损伤轴承更换。

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。

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车床振动几种消除措施
车削加工中常见的故障之一就是振动。

当车床产生振动时,工艺系统的正常切削过程受到干扰和破坏,不仅严重恶化加工表面质量,而且还会缩短机及刀具使用寿命。

因此我们有必要采取一些措施来减小或者消除机床产生振动。

一、低频振动的主要特征
消除机床回转组件和传动系统的振动后,车削振动的主要类型是不随车削速度而改变的自激振动。

今天我们主要介绍一下在加工过程中由于工件系统变形及刀架系统变形而产生的低频振动的产生原因及其消除措施。

低频振动的主要特征是:①振动频率低(50~300Hz),振动时发出的噪音低沉;
②在工件切削表面留下的痕迹深而宽;③振动比较剧烈,常常使机床部件(如尾座、刀架等)松动并使硬质合金刀片碎裂。

二、低频振动的产生原因
车削中的低频振动时,通常工件系统和刀架系统都在振动(但绝大部分情况下工件系统的振动较大,起着主导地位),它们时而相离,时而趋近,产生大小相等方向相反的作用力和反作用力。

在振动过程中,当工件与刀具作相离运动时,切削力F相离与工件位移方向相同,所做之功为正值,如图1(a)所示。

当工件趋近刀具时,切削力F趋近所做之功为负值,如图1(b)所示。

车削过程中:①切屑与刀具前刀面的摩擦力、②刀具在切入和退出工件时所遇到的金属硬化程度不同、③振动过程中刀具实际几何角度周期性改变、④振动时,刀具对工件相对运动轨迹是椭圆,因而引起切削截面周期性变化、⑤工件在前一转时振动所留下的痕迹,引起了切削截面周期性变化。

这5种情况都可引起切削力周期性的变化,并使F相离>F趋近。

这样,在每一振动周期中,切削力对工件(或刀具)所做之正功总是大于它对工件(或刀具)所做之负功,从而使工件(或刀具)获得了能量补充产生自激振动。

三、低频振动的消除措施
(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,使得F相离>F 趋近而产生了振动。

主要采取下面4种措施。

①刀具主偏角(μr角)愈大,Fy力愈小,愈不容易产生振动。

因此,适当增大刀具主偏角,消除或减小振动。

②适当增大刀具前角,可减小Fy力,从而减弱振动。

③刀具后角太大或刀刃过分锋利,刀具易啃入工件,容易产生振动。

而当刀具适当钝化后,其后刀面有阻止刀具“啃入”工件的作用,可减小或消除振动。

④车削时刀尖位置过低(低于工件中心)或在车床上镗孔时刀尖位置过高,都会使得刀尖实际前角减小而后角增大,容易产生振动。

⑤刀架系统如果具有负刚度时,容易“啃入”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。

(2)车削过程中产生宽而薄的切屑时,Y方向的振动引起了切削力的变化,当切削截面宽而薄时,Y方向的振动将引起切削截面积及切削力的剧烈变化。

因此,在这种情况下极易产生振动。

例如:在纵走刀车削时,切深愈大,进给量愈大,主偏角愈小,则切削截面就愈宽愈薄,愈容易产生振动。

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(切削碳素钢时,速度范围为30~50m/min),同时减小车削背吃力量,适当增大进给量和减小切削深度也有助于抑制振动。

(3)工件系统和刀架系统的刚度不足是产生低频振动的主要原因,可采取下面的措施消除或减小振动:
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。

②加工细而长且容易变形弯曲产生振动的工件时,采用弹性顶尖及辅助支承的同时加冷却液冷却减小工件的热膨胀变形。

③装夹工件时,不要使工件伸出过长。

对刚度不足的工件,采用合理的中心架、跟刀架及顶尖等辅助支承来增加工件的刚度。

④使用顶尖时,顶尖与顶尖锥孔应配合良好,避免顶力太大造成工件弯曲或顶力太小起不到支承作用使工件摆动,并注意尾座套筒悬伸不能过长。

⑤机床主轴轴承间隙直接影响主轴的旋转精度和刚度,使用中如发现因轴承磨损致使间隙过大刚度不足时,应调整轴承间隙并施加预紧力,以增大工件系统的刚度消除振动。

⑥定期检查中拖板与大拖板、小刀架与中拖板之间燕尾导轨的接触情况,调整斜镶条使其保持适当间隙避免刀架移动时出现爬行,造成刀架系统的振动。

⑦每次转动方刀架使刀具转到所需位置时,应压紧并固定方刀架,避免方刀架松动降低刀架系统刚度产生振动。

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