切削振动产生原因和解决共23页
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。
切削加工中振动产生的原因及消减措施

切削加工中振动产生的原因及消减措施作者:刘世良来源:《硅谷》2011年第14期摘要:论述机械切削加工中振动现象及产生的原因,并从工件装夹、刀具刃磨、机床调整、切削用量选择等多方面提出相应的消除或减小振动的措施,进而避免切削加工中振动带来的负面影响。
关键词:自由振动;受迫振动;自激振动;工艺措施中图分类号:TG51文献标识码:A文章编号:1671-7597(2011)0720140-01在切削加工过程中常常会发生振动,这在一般情况下是一种极其有害的现象。
产生振动时,工艺系统的正常切削过程便受到干扰和破坏,它不仅使机床和刀具的使用寿命缩短,而且使零件加工表面出现振纹,降低了零件的加工精度和表面质量,还发出噪声,恶化工作环境,影响人体健康。
切削过程中的振动是一种十分复杂的物理现象,有些类型振动的机理至今还没有研究的十分透彻,因此,随着机械加工工艺日益向高生产率、高精度和自动化方向发展,如何防止和消除切削过程中的振动,就日益成为紧迫的研究课题。
1 机械振动的基本类型1.1 自由振动。
自由振动是一种最简单的振动,所占比重很小。
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,在振动过程中没有外来能量的补充,由于系统总存在着阻尼,因此这种振动一般可以迅速衰减,对机械加工过程的影响较小。
但在某些条件下,有可能诱发出自激振动。
1.2 受迫振动。
受迫振动是一种由于外界周期性干扰力的作用而引起的不衰减的振动,它主要有工艺系统内部或外部周期交变的激振力(即振源)作用而引起。
受迫振动的两个重要特点是:①系统的振动频率等于外界周期性干扰力的频率。
②当外界周期性干扰力的频率等于或接近系统的固有频率时,将出现共振现象,此时振幅显著增大,可能使振动系统受到严重破坏。
1.3 自激振动。
自激振动是自然界和工程界常见的现象,它是一种由外界吸收能量,但又不存在周期性干扰的不衰减的振动。
自激振动的特点如下:①自激振动是一种不衰减的振动。
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。
平面磨床的切削振动分析与控制

平面磨床的切削振动分析与控制随着工业制造业的不断发展,平面磨床作为一种重要的机床设备,广泛应用于金属加工领域。
然而,切削振动问题一直困扰着平面磨床的稳定性和加工质量。
因此,对于平面磨床的切削振动进行分析与控制,对于提高加工效率、降低损耗以及保证加工质量具有重要意义。
首先,让我们了解切削振动的产生原因。
平面磨床上的切削振动主要源于以下几个方面:切削力的不平衡、工件的不均匀性、磨削轮的圆度误差以及机床结构的刚度等。
这些因素的综合作用导致了机床在加工过程中发生振动,从而影响了加工质量和机床的寿命。
那么,如何进行切削振动的分析呢?一种常用的方法是通过模态分析来确定机床的振动特性。
模态分析是指将机床的结构简化为一组离散的振动系统,并分析各个振动模态的固有频率和振型。
通过模态分析,可以发现机床结构中的共振点和共振频率,为振动控制提供依据。
除了模态分析,还可以采用振动响应分析方法。
振动响应分析是指在机床加工时,对机床的振动响应进行测试和分析。
通过在切削过程中测量机床的振动响应,可以获得切削力和振动之间的关系,进而判断振动的来源以及对应的振动模态。
在分析了切削振动的原因和特性后,下一步是进行振动控制。
振动控制的主要目标是降低振动幅值,提高加工质量,延长机床的寿命。
根据切削振动的特点,可以采取以下几种控制措施:1. 改善机床结构:提高机床的刚度和减小共振点的频率,以降低机床的共振幅值。
2. 优化刀具设计:设计刀具时要考虑切削力的平衡和刀具的动平衡,减小切削力的变化对机床的振动产生的影响。
3. 切削参数优化:通过优化切削参数,如切削速度、切削深度和进给量等,减小切削力的波动,从而降低振动幅值。
4. 振动控制装置:采用主动振动控制装置或被动振动控制装置,通过引入控制信号来抑制机床振动。
例如,采用主动减振系统,通过传感器和执行器实时检测和调节振动,实现振动的主动抑制。
以上措施的选择与实施应根据具体的情况进行,以达到最佳的振动控制效果。
切削振动产生原因和解决

细长杆立铣刀铣削深型腔时 常采用插铣方法
插铣就是刀具象钻头一样轴向 进刀,当铣削深的型腔时,通 常长杆的悬伸大于3倍的刀杆 直径,我们推荐使用轴向进刀 的插铣方法,但是立铣刀刀片 刃口有一定的径向切削刃,刀 具供应商有技术资料证明此刀 具在插铣时的最大吃刀宽度 PlungeMill是专门用于模具和 航空工业的大直径插铣刀,它 最大的特点是高效率和超大切 宽,通常用于大型深腔模具的 开粗。
切削振动的原因
刀具在切削工件时发生振动需要有下面三 个条件同时存在: 第一是包括刀具在内的工艺系统刚性不足 导致其固有频率低, 第二是切削产生了一个足够大的外激力, 第三是这个外激力的频率与工艺系统的固 有频率相同随即产生共振
分清自激振动和强迫振动
。
刀具振动实际应该叫“切削振动,通常发生在长悬臂刀杆的镗削和铣削,薄 壁件的切削加工,细长杆的车削等等。当环保做为车间考核的标准时,高速 钻削产生的高频啸叫也和振动噪音一起列为技术公害。 切削振动顾名思义只有在刀具进行切削时才产生,如果振动来自非切削因素 如不稳定的机床地基,机床丝杠的间隙,主轴轴承的损坏甚至几百米以外火 车的经过而产生的震动我们叫做强迫振动,这种振动不伴随噪音而非我们讨 论的话题。 切削振动产生噪音,但噪音并不是全由切削振动引起发生,机夹刀片铣刀在 100米以上的切削速度每齿走刀在0.1毫米以上铣削3毫米的切深,即便是铣削 灰口铸铁也会产生接近90分贝的噪音,而低频切削振动噪音常低于此值。 切削振动是自激振动是一种正弦波振动,除了用专业仪器测量振频与波长外 ,最明显的是工件被加工表面有振纹。
薄壁工件的铣削加工
薄壁工件铣削发生振动的原因完全来自于工件,这种工件被叫做箱式或者 碗式零件(box like or bowl like shape workpiece),由于振动来自于工件本身 ,那么技术人员各显神通,国外在处理这类零件的铣削加工主要以改善工 件夹持为主,例如增加合适的辅助支撑点,在夹具和机床工作台面之间加 装一层木板,用粗大的橡皮条或者弹簧勒在壳体的外面,在箱体内部充满 湿沙子等等,奇思妙想不一而足。在铣削薄腹板时,推荐使用90度面铣刀 以减小对腹板的轴向切削力。
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。
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。
切削振动的产生及解决

90的主偏角铣刀比如CoroMill390刀体,配 以轻快的切削刃口刀片和正前角槽型的刀 片,切削力最为轻快。
内孔镗削时刀片刃形角越小越好
55 °
80°
这样副主偏角很大,副刃口与被加工面的颤动接触区小,颤动很难变 成振动,副切削刃挤屑的机会也小,例如在镗削内孔时,镗刀的主偏 角假设为93度,使用CCMT的刀片其副主偏角为7度,使用DCMT的 刀片副主偏角为32度,切削要轻快的多。但是刃形角小的刀片安全 性差。
细长杆立铣刀铣削深型腔时 常采用插铣方法
插铣就是刀具象钻头一样轴向 进刀,当铣削深的型腔时,通 常长杆的悬伸大于3倍的刀杆 直径,我们推荐使用轴向进刀 的插铣方法,但是立铣刀刀片 刃口有一定的径向切削刃,刀 具供应商有技术资料证明此刀 具在插铣时的最大吃刀宽度 PlungeMill是专门用于模具和 航空工业的大直径插铣刀,它 最大的特点是高效率和超大切 宽,通常用于大型深腔模具的 开粗。
调整切削参数的方法
调整切削参数只对切
削振动不严重的刀具 可能有效,一般的调 整方法如下:降低刀 具或者工件的回转速 度,减小切深并提高 刀具每转或者铣刀每 齿走刀量。在内螺纹 的车削中若产生振动 ,可将完成螺纹车削 的进刀步骤减少1至2 刀。。
合理安排走刀的工艺路线
合理安排走刀的工艺路线对于铣削加工 非常重要。铣削有顺铣和逆铣之分,传 统的铣削理论将逆铣有利于减少铣削振 动,其实是指有利于抑制丝杠的间隙产 生的振动。如今的铣削设备大都安装了 滚珠甚至滚柱丝杠,所以逆铣消振的意 义不大。无论是顺铣还是逆铣只要铣削 力的方向与工件的夹持方向一致就有利 于消除弯板类零件的振动如图
类似鱼鳞
类似鱼鳞但是之间的波纹很 大又平缓
剖析金属切削加工中的振动及其抑制措施

剖析金属切削加工中的振动及其抑制措施摘要:金属切削加工中普遍存在振动现象,也是一种无法忽视的有害现象。
如果金属切削加工中出现振动现象,会导致刀具与工件之间产生航相对位移,则会造成加工表面出现振动痕迹,对零件的质量和性能容易造成不良影响。
其振动产生噪音会对人体听力造成损害,对于这些情况则需要对金属切削加工中的振动现象给予重视。
本文主要是对金属切削加工中的振动现象进行了分析,并提出科学合理的抑制措施。
关键词:金属切削加工;振动;抑制措施;引言:在金属切削加工中产生振动是非常普遍的现象,容易对工艺系统的正常切削过程造成不良影响,发生振动现象的原因比较多,一般是因为各种因素的影响所造成的。
但是对其产生原因进行排查和分析,根据分析结果采用具有针对性的抑制措施,便可以在一定程度上抑制振动的产生,同时还能控制振动造成的破坏影响,从而有效提升工件的加工质量,以及延长刀具的使用期限。
1.金属切削加工中振动现象的产生原因比如说在车削加工中也会产生振动,在车床安装的过程中通过加设隔振地基、且保障传动系统并不存在缺陷的情况下,在进行加工的过程中依旧还是会产生一定程度上的振动。
一般来说在金属切削加工中的振动类型分别是:自激振动、强迫振动[1]。
通常在机床中强迫振动的产生频率达到50%~60%,自激振动的产生频率占有40%左右。
1.强迫振动。
其产生原因主要在于在存在不平衡的情况下则会造成离心惯性力,当设备在运行的过程中,其质量存在偏心问题,当机床在运转的时候则会产生离心惯性力,也就是导致机床产生振动的原因。
2.机床传动机构存在缺陷。
一般来说在机床传动系统中的旋转零件,由于在制造的过程中存在误差问题,导致在转动的过程中会形成下干扰力,并且具有周期性的特点,进一步会产生出现强迫振动的激振力。
比如在制造齿轮的时候没有准确把握齿形的制造质量,以及没有精准控制啮合刚度,从而导致齿轮的轴向、切向等产生振动现象,甚至还能通过轴承、轴对其他零部件造成振动影响。
减少内孔切削时刀具振动的解决途径和方法

减少内孔切削时刀具振动的解决途径和方法
减少内孔切削时刀具振动的解决途径和方法主要包括以下几个方面:
1. 优化刀具设计:采用具有减震功能的刀具,如阻尼刀杆,它一般采用整体硬质合金做刀体,能有效地减少刀具的振动。
2. 调整切削参数:通过调整切削速度、进给速度和切削深度等参数,找到一个最佳的切削参数组合,以减少刀具振动。
3. 控制切屑的形成:通过改变切屑的形成方式,控制切屑的形状、大小和排出方向,避免切屑缠绕刀具或撞击刀具,从而减少刀具振动。
4. 使用减震装置:在刀具上安装减震装置,如弹簧、气动或液压减震器等,以吸收和缓冲刀具振动。
5. 提高工件刚性:通过优化工件的结构设计,提高工件的刚性,减少工件在切削过程中的振动,从而降低对刀具的冲击。
6. 改进刀具夹持方式:通过改进刀具的夹持方式,提高刀具的夹持刚性和稳定性,减少刀具振动。
例如,采用特殊设计的夹头或带有辅助支撑的夹具等。
7. 应用动态切削仿真技术:通过动态切削仿真技术,预测并优化切削过程中的振动问题,从而在实际切削过程中减少刀具振动。
8. 调整工艺顺序:通过合理的工艺顺序和安排,将具有相同或相似加工条件的工序集中在一起,以提高生产效率并减少刀具振动。
9. 定期维护刀具:定期对刀具进行维护和保养,确保刀具锋利、几何精度和机械性能稳定,以减少因刀具磨损或失效而引起的振动。
10. 培训操作人员:对操作人员进行培训,提高他们的技能水平和操作熟练度,使他们能够更好地掌握切削参数的选择、切削过程的控制和刀具的管理等技能,从而减少因操作不当引起的刀具振动。
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)。
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。
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。
机床切削时的振动分析

!" 振动产生的原因
在机床切削过程中,所发生的振动是非常复杂的, 引起振动的原因也是多方面的。 ( " ) 工件的外形复杂而装夹部位选择不合适 ! 工件 的外形结构不规则,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。 ( # ) 工件内部组织不均匀 ! 铸造的毛坯局部有气 孔、砂眼等缺陷,晶粒粗大,或者掺有杂质。切削时软
由于篇幅所限对于每一关键工序更详细的深层解析没有展开与大家共享在此也希望广大冷加工专业人士提出更为合理的加工建议便于共同分享提高
! ! ! ! ! ! !
工! ! 艺
!"#$%&’("
! ! !
机床切削时的振动分析
石家庄煤矿机械有限责任公司! ( 河北 ! "#""$% ) ! 薛如韦
! ! 在机械加工过程中,经常发生振动。切削时产生的 振动对加工过程和工件的加工质量都有很大影响,因 此,减少振动的产生,对控制产品的质量非常关键。 硬不均匀,切削力不稳定,易产生振动,有时会造成打 刀,工件的加工质量很难控制。 ( $ ) 刀具的选择不合适! 刀具的材料、刚性、切削 刃角度的选择和工件的尺寸、材料和加工部位形状有很 大关系。粗加工和精加工,连续车削和断续车削对刀具 的要求也是不一样的,刀体材料不合适,刚性差,是引 起振动的主要原因之一。 ( % ) 切削用量和机床转速的选择不合适 ! 工件在初 始加工时,因毛坯的加工余量不同,切削用量也不同, 有时还是断续切削,对刀具和工件的冲击都很大。另 外,切削用量和机床转速的选择不合适在一定范围内易 产生自振。
!" 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: ( $ ) 振动降低了加工表面的质量! 加工过程中的振 动,引起加工表面的振动波纹,表面粗糙度值大。它还 会使工件和刀具之间产生相对位移,影响正常的运动轨 迹。这样,就降低了加工表面的质量和尺寸精度。 ( % ) 降低了刀具的使用寿命! 由于振动的产生,影 响刀具的正常切削条件,加快了刀具的磨损,甚至会引 起切削刃的崩裂,大大降低了刀具的使用寿命。 ( & ) 影响和降低了生产效率 ! 为了避免剧烈的振 动,不得不降低切削用量。同时,由于降低了刀具的使 用寿命,频繁换刀、磨刀,使生产效率下降。 ( ’ ) 使机床的原始精度下降! 由于振动使机床的运 动元件之间松动,间隙增大,加快了机床零件的磨损, 造成机床精度下降,影响切削质量,降低机床的使用寿 命。 ( " ) 影响工作环境! 因振动会产生刺耳的噪声,使 操作者的身心健康受到损害,降低工作效率。
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一种常见的工业加工技术,利用机床对材料进行加工,以获得所需的形状和尺寸。
然而,机械加工过程中,机床和工件受到振动的影响,这可能会导致制品的不准确和机械设备的磨损,甚至影响安全。
因此,必须采取措施来减轻机械振动。
本文将从机械振动的原因、机械振动的影响以及如何减轻机械振动三方面展开讨论。
一、机械振动的原因1.机床系统的不稳定振动机床的刚度、几何精度、动态责任及振动等参数是影响机械的稳定性的关键因素。
如果机床的任何一个参数不符合规定,就可能引起机床的不稳定振动。
这种不稳定振动包括自由振动和强迫振动。
2.工件加工中的横向力和切削阻力工件加工时,刀具和工件之间的摩擦力和切削阻力会产生横向力,这会导致机床发生振动。
当刀具和工件接触时,也会产生冲击振动。
3.材料的弹性变形材料的弹性变形也可能引起机械振动。
当工件的材料存在弹性变形时,切削过程中产生的变形将在机床上引起振动。
1.影响生产效率机械振动会影响切削过程的准确性和稳定性,从而影响生产效率。
频繁的停机和检查机械对工厂的生产计划和生产效率产生负面影响。
2.影响加工质量机械振动可能导致加工质量不稳定和精度降低,从而影响产品的质量。
如果机械振动引起的误差较大,产品可能无法满足使用要求,甚至会变得无法使用。
3.影响机床寿命长期的机械振动可能导致机床零件磨损,这最终会导致机床的寿命缩短,从而使机床除早期报废之外的贬值趋势加剧。
三、如何减轻机械振动1.降低机床系统的不稳定振动为了降低机床的不稳定振动,可以采取以下措施:优化机床的结构和几何精度,加强机床刚度,减少或消除机床的机械间隙,改造机床动态助力系统等。
2.减少横向力和切削阻力可以通过控制工件加工过程中的摩擦力和切削阻力来减少机械振动。
采用合适的刀具和润滑油的选择,对工件进行适当的冷却可以减少摩擦力和切削阻力。
3.提高机床刚度机床刚度是影响机床稳定性的重要因素。
为了提高机床的刚度,可以调整机床的结构设计,选用高质量的材料,以及保障机床及其零部件的充分刚性等。
铣削振动的分析和解决方案

铣削
3
切削振动的三个分类
声音 加工表面质量 产生条件
小直径细长刀杆或者薄壁工件 进行高转速切削 中等直径铣刀杆中低转速,刀 杆长径比超过 5,刀杆振动
高频啸叫 类似起皱的丝绸 类似哨音 中频振动 类似汽车 类似鱼鳞 笛声
大型结构工件产生自振,如大 的壳体.若是刀杆同时振动,可 低频振动 类似鱼鳞但是之间的波 能是刀头过重而且刀杆连接部 类似蛙鸣 纹很大又平缓 位配合不好,同时刀杆总长超 长,转速通常在 100 转以下
这样的刀片在镗削或铣削中的切削楔入角最小,切削当然 轻快。在车削与镗削中,7度和11度后角是最常见的刀片 ,刀片为螺钉夹持的最多;在20mm以下的孔镗削中,即 便不存在振动问题,也通常选择11度后角的刀片,例如山 特维克可乐满的TPMT,DPMT,VCEX的刀片(V型刀片后角 为7度或11度)。后角以7或11度后角刀片为主要推荐,因 为它们是ISO标准刀片,不同厂家的刀片可以互换; 车刀片适用于镗削加工,现代机夹车刀片按照粗精加工分 为不同的断屑槽槽型,比如像可乐满刀片槽型 PF,KM,MF,KR等,其中的第二位表示刀片适合的加工,F 表示Finishing为精加工,这是适合做减振镗削的刀片,当 然刀片应该配以刃口耐冲击的材质才可以,比如PF4225,PF-4035,WK-4225等等。
14
提高刀杆的静态刚性(StaticToughness)
有时候因为加工的孔形状特殊,需要设计特殊断面的刀 杆来保证刀杆在切削力方向刚性最强。
15
使用整体硬质合金或重金属刀杆 提高刀杆的静态刚性(StaticToughness)
很多刀具厂商都制作整体硬质合金刀杆或重金属刀杆,因为这些材料的抗压强度大, 合金钢的抗压强度(compressive strength)为210Gpa,而整体硬质合金的抗压强度为 900Gpa,是钢刀杆强度的2.5倍。重金属是一种高比重的合成材料,淬火之前很软容 易切削成型,成型后可以淬硬,但是它的减振效果不如整体硬质合金刀杆。