机械加工过程中的振动原因及消除方法

，
分析原
、
⑥ 适 当选 择 砂 轮 的硬 度
，
、
粒度和 组织
大致 如 下
2 1
．
：
适 当休 整砂 轮
减轻砂轮堵塞
，
减少 磨 削 力的波动
，
。
⑦ 按 均 匀 铣 削 条 件 适 当选 择 铣 刀 直 径
齿 数 和 螺旋 角
刀 齿结 构
，
：
强 迫 振 动产 生 的原 因
增加铣 刀 齿数
采用跟 刀 架
：以 顺 铣 代 替 逆 铣 ：采 用 等 距
・
厂
2
．
振动 产 生 的原 因 分析
，
床 的动 力源 与 机 床 本体 分 置 在 两 个 基础 上 以实现 隔 振 胶
。
产 生 振 动 的原 因 复 杂 多 变
因
根 据 机 加 工 行 业 出现
，
常 用 的 隔 振 材 料及 隔 振 器 有 橡 胶 隔 振 器
毛粘等
。
、
泡沫橡
，
的振 动 现 象 及 两 种 不 同 类 型 振 动 的 表 现 形 式
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 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。或 由于刀具刚 和特 点 如 下 。 性差、刀具几何角度不正确 引起 的振动，都属于 自激
１１ 强迫 振 动 ．
机 械 加 工 过 程 中 的 振动 会 恶 化 加 工 表 面 质量 ，损 生共振，振幅达到最大值。此时对机床加工过程的影 因机 床 工 件 或 刀 具 发 生 周 期 性 的跳 动 。加 工过 程 中如 阻 尼 大 小 有 关 。 干 扰 力 越 大 、 刚 度 及 阻 尼 越 小 ， 则振
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
振动。
自激振 动的特点是 ： ①自激振 动的频率等于或接 近 系统的固有频率。 按频率 的高低可分为高频颤振 （ 一 般 频 率在 ５ ０ ０ ０ ｚ ０ ５ ０ Ｈ ）及 低频 颤振 （ 一般 频率 为 ５ －５ ０ ｚ 。② 自激振动能否产 生及其振幅 的大小， ０ ０Ｈ ） 决定于每一振动 内系统所获得 的能量与 阻尼消耗能量 的对 比情况。 ③由于持续 自激振动 的干扰力是 由振动 过程本 身激发 的，故振动 中止，干扰力及能量补充过
。
，
① 机 床 上 回 转 件 不 平 衡 所 引起 的周 期 性 变 化 的离
破坏 干 扰 力 的周 期性
、
⑨ 刮 研 接触 面 提 高 接 触 刚 度 ：
。
心力
。
如 由于 电机 或 卡 盘 皮 带轮 回 转 不 平 衡 引起 的
、
。
中心 架 等 增 强 工 艺 系 统 刚 度 增加 阻 尼
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口
ｉ 加 工 过 程 【 的 ｆ ｎ ｌ 】 振 动 原 因 及 消 除 方 法
■ 文 ／ 沈阳机床股份有限公司沈一车床厂 马旭 高超 谷金生 黄 圆圃
【 摘要】本 文着重 介绍振动 的两种类 型、振 动产 所引起 的强迫振动 外） 。干 扰力消除，振 动停止。如 生的原 因及消除方法。 外界振源 产生的干扰力，只要振源 消除，导致振动 的
使 其处 于 切
，
瞬 时改变机床 的 回 转方 向
干扰力
。
⑤ 由外 界 其 他 振 源 传 来 的
提 高抗 振 能 力
，
。
轮 轴 承 等 传 动 零 件 的制 作 误 差 而 引起 的 周 期 性 振 动 力
，
采取 隔振措施
如 在 磨床 砂 轮 电动
。
③ 切 削 过 程 本 身 不 均 匀 性 所 引 起 的 周 期 性 变化 的 切 削
。
机 底 座 和 垫 板 之 间 垫 上 具 有 弹 性 的木 版 或 硬 胶 皮 等
损坏切削工具，降低生产 率，造成噪声污染。
１ 自激振动 （ ） ． ２ 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 白激振动。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。
⑩隔离
② 机 床 传 动 零 件 缺 陷所 引 起 的 周 期 性 变 化 的 传 动 力
。
的砂轮 架 导 轨 形 式 ⑨ 采 用 粘 结 结 构 的基 础 件 及 薄 壁 封
砂 结 构 的床 身 等 外来振 动 的影 响
， ，
如 因刀 架
、
、
主 轴 轴承
、
拖 板 塞铁等机 床 部 件 松动 或齿
。
发生振动，会使工件 已加工表面上出现 条痕或布纹状 幅越大，对机床 的加工过程影响也就越大。
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。ｔ ， 由于振动， ｌ Ｉ ：， ｌ ， ｒ Ａ 势必降低切削速度，
3 2
．
如 车 削多 边 形 或 表 面 不 平 的 工 件 及 在 车 床 上 加 工
。
外 形 不 规 则 的毛 坯 工 件
④ 往 复运 动 部 件 运 动 方 向 改
消减 自激 振 动 的措 施
，
中 变 时产 生 的惯 性； 击
’
。
如 平 面 磨 削过 程 的 方 向 改 变 或
。
① 调 整振 动 系 统 小 刚 度 主 轴 的 位 置
程 立 即消 失 。
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 ： 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 （ 由切 削 过程 本 身 除
６ 第Ｏ期 数控机床市场 ２・ ６
【 关键词ｌ机械加工、强迫振动 、自激振动 、消除 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
引言
坏切削刀具，降低生产率。振动是在机械加工过程中，
频率与系统的固有频率 的比值 等于或 接近与 １时，产
响最大。④强迫振动的振幅与干扰力，系统的刚度及