切削加工振动及其控制技术
切削加工振动及其控制技术
从计算得出，支持振动的变化力全部做功约为消耗在切去切屑的1~3%。大约这功 的15%为切屑形成时由物理过程（如摩擦力）所决定的变化力所作，其余85%由瞬 时切屑厚度所决定的变化力所作。
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自激振动
当存在振动时，在垂直于工件中心线的切削表面不是圆形而是在圆上的正弦曲线， 若刀尖所画曲线为： 前角与后角的数值可以由下式表示：
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自激振动
第二个支持振动的力为：刀具在前一转振动所留下波纹的轨迹上运动，过去所产生 切削力的变动部分。 实验中得知在下一转时的振动与上一转时的振动有70~120度的相位差，这样可以 设想，如果切削振动为谐振，被刀具切去金属层的厚度为二个有一定相位差的正弦 曲线所包括的厚度。这样切去层截面积将是周期性的，在相当范围内变化而产生切 削力的振动。
时，实际后角在周期中某一部分将小于
零，此时切削过程被破坏，因为车刀后面被加工表面挡住和推出来，切削厚度显著
减少，这种现象阻碍了振动的产生。
因此静止状的后角数值阻止振幅可能增加的范围。振幅增加达到的限值为 此后增加即停止。
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三种变化的力可以支持自激振动
1
2
3
车刀前面与切屑， 后面与加工表面间 的变动摩擦力
此处D为铣刀直径
切削速度
切削速度不直接影响振动的 振幅，但当一定的转速时（ 或在一定直径铣刀到达一定 的切削速度）其中频率为nz 的振动的振幅突然增加，此 时，已发生共振现象，铣床 部件的自然振动频率一般在 30~80周之间或更高，当多 齿铣刀在中速铣切（此时由 于z）或高速铣切（此时由于 n）就会发生共振。平时常见 到铣切力与铣床工作台或立 柱发生共振现象。
刺激振动
刺激振动最突出的特性为振动的频率与刺激力的频率相等（或为其倍数）
铣削加工自激振动的主动控制理论与技术研究
铣削加工自激振动的主动控制理论与技术研究薄壁类零件在国防、运载和能源等行业有着广泛的应用。
该类零件在铣削加工中一般具有刚度低、强耦合、易产生形变和振动等特点,导致了加工质量和效率的下降以及加工成本的上升。
为了抑制振动的发生,需要深入研究其发生的机理和特点,进而设计有效的主动控制器。
为了解决薄壁件形变问题,需要进行大量的实验研究和分析,进而设计高效的形变预测和补偿方案。
本文针对薄壁类零件铣削加工过程中,因为本身能量的积累导致的自激振动和形变等问题开展了如下研究工作:针对受到输入约束的非线性铣削加工动力学系统,提出了输入约束下的铣削加工过程模型预测主动控制方法,拓展了系统的稳定区域。
通过有限傅里叶级数近似和摄动系统离散化,将自激振动系统转化为带有输入约束的线性时变系统,利用线性多面体技术结合滚动优化方法求解最优工作点,并在线获取所拓展的系统状态,应用于有限铣削功率下的铣削自激振动抑制过程,拓展了“转速-切深”构成的叶瓣图中的闭环稳定区域,显著提高了铣削加工材料移除率和加工效率。
结合自激振动的动力学系统本身所具有周期性时变特性,提出了通过傅里叶级数近似铣削过程中的周期性动态切削力,去除了对切削周期精确测量的依赖;结合高速铣削和较大轴向切深范围的自激振动抑制过程中需要低计算复杂度和较大主动控制力的特点,提出了利用反步法和建立的单调非减奇函数来设计半全局输入饱和自适应控制器,并沿着闭环系统轨迹对建立的正定Lyapunov函数求导,最终根据LaSalle-Yoshizawa定理证明该方法能有效拓展高速铣削加工闭环稳定区域,因此具有提高加工质量和效率的潜力。
针对铣削加工过程中经常出现小切入比情况,即径向切削厚度小于铣刀直径,充分考虑到其动态切削力幅值变化较大的问题,提出了切削力变化矩阵不确定性集拟合化方法。
为了保证指定转速和切深范围内的薄壁件铣削加工过程的稳定,将自激振动系统的时延不确定性通过Pade近似和不确定集来覆盖,进而建立了包含结构不确定性的线性系统,最后经过D-K 迭代μ综合方法得到鲁棒主动控制律。
高速切削加工过程振动预测技术
第5期2021年5月机械设计与制造Machinery Design & Manufacture 281高速切削加工过程振动预测技术陈光军1'2'3,苏天宇2,侯 帅2,孙光兴3（1.天津职业技术师范大学机械工程学院，天津300222；2.佳木斯大学机械工程学院,黑龙江 佳木斯154007；3.天津宝涞精工集团股份有限公司，天津301800）摘 要：高速切削加工参数选择不合理会导致切削振动，切削过程中振动引起的不稳定切削会产生一系列不良的影响，切削振动的预测将有助于优化高速切削加工过程，提高切削加工表面质量和加工效率。
概述了高速切削加工过程中颤振产生的机理与类型，并分析了切削颤振的影响因素；对切削加工过程稳定性预测进行了报道，重点论述了切削稳定性的影响因素;对切削振动辨识与预测方面的研究成果进行了总结。
指出了切削加工过程振动预测技术的未来发展趋势。
关键词:高速切削;颤振;稳定性;辨识;预测中图分类号:TH16；TG506 文献标识码:A 文章编号：1001-3997(2021)05-0281-04Technology of Vibration Prediction in High Speed Machining ProcessCHEN Guang-jun 1，，, SU Tian-yu 2, HOU Shuai 2, SUN Guang-xing 3(l.School of Mechanical Engineering , Tianjin University of Technology and Education , Tianjin 300222, China ;2.School of Mechanical Engineering Jiamusi University , Heilongjiang Jiamusi 154007, China ;3.Tianjin Baolai Precision Machinery Industry Group Co., Ltd , Tianjin 301800, China )Abstract : The unreasonable selection of high speed cutting parameters will lead to cutting vibration , the unstable cuttingcaused by vibration in the cutting process will produce a series of adverse effects , and the prediction of cutting vibration will help to optimize the high-speed cutting process and improve the surface quality and processing efficiency of cutting. This paper summarized the mechanism and type offlutter generation in high speed cutting process , analyzed the influencingfactorsof cuttinggflutter , reported the stability prediction of cutting process , emphatically discussed the influencingfactors of cuttingstability , and summarized the research results in cutting vibration identification and prediction. The future development trend ofvibration prediction technology in cutting process was pointed out.Key Words : High Speed Cutting ； Chatter ； Stability ； Identification ； Prediction1 引言高速切削加工加工参数选择的不合理会导致切削振动，切削过程中振动导致的不稳定切削会产生一系列不良的影响，是限制生产效率提高、加速机床的磨损的主要原因，有时甚至因振动致使机床设备零件岀现疲劳破坏产生重大事故|1-2］。
浅析机械加工中的切削加工及切削颤振
浅析机械加工中的切削加工及切削颤振切削制造是机器制造中的一种关键技术措施，切削制造品质针对机器制造的商品品质具有重大的作用。
切削颤振对切削制造商品品质以及措施有着严重的影响。
文章主要联合机器制造中切削制造的技术措施，从切削制造在机器制造中的用途和切削制造关注事项等，同时针对切削制造中的切削颤振及其带来的损坏、掌控技术等开展解析讨论，以完成针对机器制造中切削制造与切削颤振的解析探索，提升切削制造措施，确保切削制造商品品质。
标签：机械加工；切削加工；切削颤振；产品质量切削制造是机器制造业内一种关键的制造措施，切削制造不光在机器制作制造行业中有所使用，在电机还有电子等新式现代化设备的制造中也能够使用，同时其用途在这些行业的制造与行业前进都有着关键的用途。
在开展机器切削制造程序中，针对切削制造的措施与制造品质有着关键的用途，撇开开展切削制造使用的机器切削机床，开展切削制造运用的刀具同时也是切削制造的重点。
下面就联合机器切削制造的技术程序，重点的对切削制造中刀具的关键性与刀具的选用展开研究，同时对切削制造中会存在的切削颤振以及其带来的作用和掌控手段开展解析研究。
1 机械加工中的切削加工分析1.1 切削加工在机械加工生产中的重要作用在机器制造程序中，开展机器制造的零件商品，大都是生产行业制造中关键制造的配件。
一般来讲，开展机器零配件的制作程序中，针对机器零配件的制作技术方式，大多是铸造与锻造，亦或是焊接，这些机器制造技术方式关键是在机器零配件商品的半成品制作。
伴随着机器制造技术措施的持续提升，在开展机器商品的制造程序中，制造手段也随之前进，例如，精铸造与精锻造制造技术等，都能够采用来开展机器零配件商品毛坯的制作使用中。
除此之外，在机器制作制造中，迅速原型生产技术，也是开展机器零配件模子生产中经常使用的技术方式，一般来讲，经常和别的机器生产制作措施一起使用，在机器商品的制作制造中使用。
在开展机器商品的生产制作中，除了会运用到经常见的切削以及磨削技术，还能够运用到激光束、电化学、电子束等机器生产技术，在这些机器制造技术中，切削技术是机器生产制作中最经常使用到的同时也是最基本的制作措施之一。
切削加工以及切削颤振简述
切削加工以及切削颤振简述切削加工作为机械制造行业的传统生产加工工艺，是机械制造的流程中完成零件制作这一中心环节的重要生产技术，文章介绍了切削加工的基本方法，切削加工使用的刀具以及切削过程中产生的切削颤振和相应的控制方法。
标签：切削加工；切削；颤振切削加工是机械加工产品生产过程中必要而又值得信赖的技术手段，这一技术手段为了能够跟上市场需求的不停改变，对切削工具提出了新的要求，而切削刀具日新月异的发展又促使切削加工成为机械产品加工众多环节中备受关注的生产步骤。
在切削加工过程中，也存在着大大小小的问题等待着我们去发现和总结，其中切削颤振就加工生产的主要问题之一，对切削颤振有一个细致的认识，进而采取一定的手段对其实施加工控制，是我们一直探索的科研课题。
1 切削加工概述1.1 切削加工概念在机械产品加工生产过程中，按照产品生产规格、质量、工艺等要求，技术人员需要利用合适的切削工具对选取材料进行切割塑形，这一加工生产程序被称作为切削加工。
1.2 切削加工的要素满足切削加工的要拥有生产的三个重要因素，切屑刀具、切削运动和切削角度。
简单的说，刀具就是进行机械生产加工的重要切割工具；刀具与被切割材料的相对运动，就是切削运动；刀具自身固有、安装以及切割金属时所参照的切割偏角数据，也就是切削角度。
由于刀具是直接接触产品表面的生产工具，产品的表面微观粗糙程度，大小精确程度和外形都主要取决于刀具，所以刀具自身材料的硬度、柔韧度、抗腐蚀能力以及生产加工质量工艺等一系列的问题都会对切削加工机床的生产速度、产品质量、以及机床的使用寿命造成不可忽视的影响，进而影响到机械生产加工行业的技术整体水平，还会涉及到生产厂家的刀具生产信誉和使用刀具造成的经济损失。
切削加工过程中，刀具对产品会产生一定的作用力，根据物体受力原理，会有相应的反作用力的产生，力的相互作用会给刀具带来一定的损耗，造成刀具固有角度的几何参数发生改变，从而对被加工产品产生影响。
车削加工中振动的控制方法研究
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图１
图２
图３
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率。
４ ． 在有 时进行车削加工时 ， 也常常使用提 高工艺系统的刚 度及其 阻尼 ， 将车床系统刚度逐渐增加。我们有时也会采用缩 短主轴前端悬伸 的长度 ， 那么在使用过程 中可 以避免 了许多 问 题， 这样 也能保证 了主轴 间锥度处在装配 时与大端接触 时的紧 密性等 。
２ 。。 ｌ ６。
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随着 目前社会对零部件产 品的要求越来越高 ， 以及对一些 精密零件要求它 的加工精 度和表面质量 ， 这使得车削加工过程 中哪怕 出现小的振动 ， 都会 影响到零件 的使用要求 。 振动 时也 会缩短机床和刀具的正常使用 寿命 ， 振动经常成为车削加工中 难度较大 的技术 问题 。目前 ，有些人为了减少振动 ，采用减 少 加 工时的进 刀量 ， 这样也同时降低生产效 率， 但也有采用其他 方 法的。因此 ， 找到合理的控制方法来减 小或是消除振动的问 题。 车 削加 工 中所 产 生 振 动 的 主要 类型 般情况下 ，在 零件 的车削 加工 中会产生不 同的振 动类 型 ，我们按其产 生的原因将其分为受迫振动和 自激振动 。 （ 一 ）受 迫 振动 当受外界因素的干扰 力持续作用而产生的振 动， 由电机 、 工件 、 轴承误差等因素所引起 的振动均为受迫振动 ， 还有车削 过程 中， 本身不均匀运动部件时 ， 往往 当运动方 向有所改变 时， 通过它所产生的惯性压迫都能产生 受迫振动 。 而这种振动一般 不会 自行进行衰减 ， 反而会 逐渐 引起机床 的共振，从而使得对 加工过程会产生许多不必要的影响。 （ － ） 自激振动 当在车 削加工时 ， 有一些振动它 主要是 由系统本身在车削 振 动过程 中所激发产生的 ， 不随车削速度变化 的 自激振动， 那 么它的频率就等 同于系统 的自身频率。 在工件切削表面会留下 些细 小的痕迹 ，这种情况下，只有刀具 自身在振 动，而工件 及 机床 等部件却很平静 。 二、振 动的控制方法研究 在 车削加工 时， 如何判断系统是否发生切 削颤振 ， 那么它 既与切削过程有 关， 还是与系统的基本结构有 关， 但绝大部分 情况下工件 系统的振 动较大 ， 针对振动的特点， 提 出以下控制 方法。 （ 一 ）受迫振动 的控 制方法 １ ． 通 常用 来控制减 小或 是来消除外界干扰 力的幅值主要 是通过减小外界周期性干扰力 的连续作用 。 提 高齿轮 的制造精 度和装配精度 ， 减小其冲击切削 时， 对整个加工过程 的所带来 的影 响 。 ２ ． 可 以用提高传动装 置提供 的稳定性 ， 如果采 用接头较少 或是没有接头的传动带 、 用斜齿轮取代直齿轮的方式、 用主轴 在上面安装飞轮等 。 在主轴采用变频调速等措施，在一 些精密 的数控机床上可 以采用叶片泵、螺旋泵用来代替齿轮泵， 并且 在液压系统里面采用其他装置用来 减少运动冲击 。 ３ ． 对振源频率进行调整 ， 这样就可避免振动的频率与系 统 原有 的频率相冲突 ，同时也可避免振源 间的共振 。 在偏离了激 振频率 范围， 也要调整好具体的参数， 尽可能避免 引起受迫振 动 的振源频率远 离 了机床加工状态 下，最薄弱模态 的固有 频
切削加工振动及其控制技术
1
切削加工振动分类及其危害分析
2
强迫振动
3自激震动ຫໍສະໝຸດ 4切削加工振动控制技术
什么是强迫振动 强迫振动？
Company Logo
由外界持续激振力引起和 维持的振动。当然除了激 振力，随着切削时间的变 化，位移、速度及加速度 也可以激起工艺系统的 振动
强迫振动特点
强迫振动特点
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强迫振动的稳态过程 为简谐振动
个简谐强迫振动。
其振动方 程
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目录
1
切削加工振动分类及其危害分析
2
刺激振动
3
自激震动
4
切削加工振动控制技术
什么是自激振动 自激振动？
Company Logo
在没有外力周期性的作用 下，由工艺系统内部激发 及反响的相互作用而产生 的周期性振动，称为自激 振动。
自激振动产生原理
Company Logo
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自激振动的控制方法
振动痕迹深而宽
自激振动
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高频振动
500—5000Hz 噪声锋利刺耳 振动痕迹细而密
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支持自激振动的三种力
1
2
3
车刀前面与切屑， 后面与加工外表间 的变动摩擦力
当车刀在波形外表 运动由于切去横断 面积周期性变化引 起的变动力。
当振动时刀具原有 几何形状改变引起 的变动力。
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索引
1
强迫振动的频率等于 激振力的频率。
强迫振动的振幅与激 振力的大小、系统的 刚度及阻尼系数有关
强迫振动产生原因
地基振动
机床传动机构 的缺陷
Company Logo
不平衡造成的 离心惯性力
CNC机床加工中的加工振动与噪声控制
CNC机床加工中的加工振动与噪声控制CNC（Computer Numerical Control）机床是一种高精度、高效率的自动化机床，广泛应用于各行各业的加工过程中。
然而，在CNC机床加工过程中，加工振动与噪声问题一直是制约其发展的重要因素之一。
本文将探讨CNC机床加工中的加工振动与噪声控制方法，并提出一些解决方案。
一、加工振动的成因及影响1. 加工振动的成因加工振动主要来源于切削力、切削过程和机床系统本身。
切削力是加工振动的主要驱动力，它由材料特性、切削刃具以及切削参数等因素决定。
切削过程中的刀具与工件之间的相互作用也会导致加工振动的产生。
此外，机床系统的刚度、伺服系统的响应以及刀具与工件的非匀性也会对加工振动产生重要影响。
2. 加工振动的影响加工振动会导致工件表面质量下降、刀具破损、刀具寿命降低，并且对机床本身的精度和寿命也有一定的影响。
此外，加工振动还会引起噪声污染，对操作人员的身体健康产生潜在威胁。
二、加工振动与噪声控制方法1. 提高机床结构刚度机床的刚性是控制加工振动与噪声的重要因素。
通过提高机床结构的刚度，可以减少机床的振动幅度和频率，从而降低加工振动与噪声的产生。
例如，在机床设计中采用优质材料、合理布局各个零部件，增加横梁的宽度和厚度等措施，都能有效提高机床的刚度。
2. 优化刀具与切削参数刀具的选择与切削参数的优化也是控制加工振动与噪声的重要手段。
合理选择刀具的材料、几何形状和涂层，可以降低切削力和振动的产生。
此外，合理设置切削参数，如切削速度、进给量和切削深度等，也能有效控制加工振动与噪声。
3. 隔离加工振动与噪声通过隔离加工振动与噪声的传播路径，可以降低其对周围环境和操作人员的影响。
常用的隔离措施包括在机床和地面之间设置隔振垫、使用隔振支座等。
此外，对机床周围的隔音措施也是有效的噪声控制手段。
4. 运用先进的控制技术CNC机床的先进控制技术可以通过优化切削轨迹、调节伺服系统响应等方式，降低加工振动与噪声的产生。
车削加工中振动的形成及其控制
Ｋｅ ｒ ｓ：ｍａ ｈ ｎ ｎ ｙ ｗｏ ｄ ｃ ｉ ｉ ｇ；ｖｂ ａ ｉｎ；ｃ ｎ ｒ ｌ ｉｒ ｔ ｏ ｏ ｔｏ
表 １ 振 动 频 率 分 类
收 稿 日期 ：０ ２— ６—１ ２１ ０ ０
作 者简介 ： 陈丽珍 （９ ２一） 女 ，０８年毕业 于广 东华 南师范大学 网络教育 学院 ， １７ ， ２０ 车工技 师
５ ８
南 方 金 属 Ｓ Ｕ Ｈ Ｒ Ｅｒ Ｌ Ｏ Ｔ Ｅ ＮＭ Ｓ Ａ
２１ ０ ２年第 ５期
因引起 ， 这种 振动 一般 可 以迅速衰 减 ， 因此对 加工 过 程 影 响较 小 ． 强迫 振动 一般 不会 自然 衰减 ， 至会 引 甚 起 机床 的共振 ， 因此影 响较 大． 自激 振 动来 自于振 动 过 程本 身也 不 同于强 迫 振 动 ， 它 和强 迫 振 动 一样 但 对 加工过 程有 害 ．
陈丽珍
（ 广东松 山职业技术学院 ， 广东 韶 关 ５ ２ ２ ） １ １６
摘
要： 论述 了车削加工 中振动 的形 成原因和控制方法 ， 分别从 振动 的类 型 、 内孔的车 （ ） 、 镗 削 细长轴 的加工及 螺
纹车削加工等方 面进行 具体分析 ， 提出解决方法 ， 而达 到保证加 工表 面质 量 、 低表 面粗糙度 、 长机床 和刀 并 从 降 延 具 的使用 寿命 的效 果．
动 ． 其是 各 种高效 、 力 、 尤 强 成形 的 车削加 工 中 ， 会 常 产生 强烈 的振 动 ． 使 得工 件加 工表 面 质量 恶化 、 这 粗
浅议机床振动的原因及控制技术
中图 分 类 号 ： Ｃ ７ １ ２ 文献 标 识 码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ３— ５ １ ６ ８ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ７— ０ ０ ９ １一 Ｏ １
机床工作过程中的振动是一种极 为有 害的现象 ， 它会大大 降低工件加工表面质量 ； 加速、 刀具和机床 零件的磨损 ， 严重时 造成切削工作不能正常进行。因此应尽量减小切削过程 中产生 的振 动。机床振动会使得切削加工过程 中 ， 工件 和切削 刀具间 产生一定量的相对位移 ， 致使刀具 与工件之间 的正 常运 动轨迹 发生变化 。机床的轻微振动会致使工 件表面质量下 降， 产生表 面振纹 ， 工件粗糙度增加 ， 机床 的工作效 率大为降低。而强烈振
２ ０ １ ３． ＮＯ． ０ ４
机 械 与 自动 化
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｈｅ ｎ ａ ｎ Ｓｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
浅 议 பைடு நூலகம் 床 振 动 的 原 因及 控 制 技术
储 开 滚 （ 江 苏 省 高 淳 中等 专 业 学 校 ， 江 苏 高 淳 ２ １ １ ３ ｏ ｏ ）
撤销 以及其它外力 冲击引起 的， 可快速 衰减 ， 对机 床加工过 程 影响非常小 ， 只 占到机床振 动的 ３ ％ 一５ ％， 可忽略不计 。
１ ． １ 强 迫 振 动
系统在外界激振力作用下产 生 的振 动 叫强迫振动 。它会 影响机床部件 间的相对振动 幅度 ， 影 响机床 的加工精 度 ， 如工 件的粗糙度和 圆度 。强迫振动还会 影响 刀具 回转类 机床 的回 转精度 。 振源 分析 ： ① 电机转 子不平 衡 。② 地脚螺 栓松 动和机 床
１ ． ２ 自激 振 动
车床车削加工振动的控制
第１ 期
林 业 机 械 与 木 工 设 备
ＥＳ ＴＲＹ ＭＡＣＨＩ Ｎ Ｅ Ｒ Ｙ＆ＷＯ Ｏ Ｄ ＷＯ Ｒ Ｋ Ｉ Ｎ Ｇ Ｅ Ｑ Ｕ Ｉ Ｐ ＭＥ Ｎ Ｔ
．
பைடு நூலகம்
Ｖ ｏ ｌ ３ ８ Ｎ 。 ． １
Ｊ ａ ｎ ＿ ２ ０ １ ０
２ ０ １ ０年 １ 月
车床车削加工振动的控制
ＮＩ Ｅ Ｒｏ ｎｇ －ｚ ｈ ｅ ｎ ｇ
（ Ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ Ｌ ｉ ｕ ｇ ｕ ｏ ｊ ｕ ｎ Ｈ ｉ ｇ ｈ ｅ ｒ Ｖ ｏ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ， Ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ Ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ｓ ｕ ２ １ ３ ０ ０ ４ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
所示 ； 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 所 示。
害的现象 。当车床发生振 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。振动强烈 时会使
车刀产生崩刃现象 ， 导致切削加工无法进行 。振动将使
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｉ ｎ ｖ ｉ ｅ ｗ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｈ ａ ｚ ａ ｒ ｄ ｓ ｃ ａ ｕ ｓ ｅ ｄ ｂ ｙ ｌ ａ ｔ ｈ ｅ ｔ ｕ ｒ ｎ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ， ｓ ｏ ｍｅ ｃ ｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｓ ｆ ｏ ｒ ｖ ｉ ｂ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ａ ｒ ｅ ｐ ｒ ｅ ｓ ｅ ｎ ｔ ｅ ｄ
车削加工产生振动的原因及解决办法
189机电技术应用Application of Mechanics-electronics Technology车削加工产生振动的原因及解决办法林 田（哈尔滨工程大学工程训练中心，黑龙江 哈尔滨 150001）摘 要：振动是生活中常见的一种运动形式。
文章主要介绍了在车削加工过程中振动产生的原因，并分析不同类型的振动产生的影响，对不利于生产的振动提出相应的解决办法，以保证高效率工作，维护工作者的健康。
关键词：车削加工；振动；原因；解决方法中图分类号：TG51 文献标志码：A 文章编号：1672-3872（2019）16-0189-01——————————————作者简介： 林田（1991—），女，黑龙江桦川人，本科，助理工程师，研究方向：机械制造技术。
振动是一种常见的机械运动方式，指物体在平衡位置附近随时间做往复运动。
关于振动，既有有利的一面，如振动探伤、振动清洗精密仪器、振动运输等，同样，振动也有具有危害性的一面，在车削加工时，振动会使得被加工工件的表面粗糙度增大，有时还会出现纹理，不能达到加工要求。
同时，一般随着第一次振动的产生，之后的加工也会伴随着连续振动，使得整个加工过程每一道工序都会产生误差，误差的累计甚至会导致工件的报废。
并且振动不仅对加工精度和加工质量存在影响，还会对机器和刀具产生磨损，一旦发生这种情况，会导致整个车削加工机床和刀具受损，久经加下，随着加工过程的进行慢慢消失。
2）受到外部环境周期性激励作用下产生的受迫振动，例如加工零件的过程若是断断续续的过程，就会受到外部的影响，振动完全由外部激励控制，振动情况随激励变化而变化。
3）车床本身的原因引发自激振动，例如机床自身的老旧或者机床自身的制造问题，使得机床在工作时产生振动，继而引发加工过程产生振动，这种振动是很危险的，它是机床本身的属性之一，若不改善机床，这种振动会一直发生，随着时间的积累，对机床本身的破坏会越发的加重。
4）最典型的振动是加工过程中刀具的振动，例如在车削加工过程中，若刀具夹持的位置不对，或者加持过程中刀具发生偏移，甚至刀具未完全夹紧，或者用刀具加工切削硬度远超过刀具加工极限的材料时，刀具都会发生从轻微到剧烈不同程度的振动，对加工过程造成影响。
切削颤振机理及控制
现象 ，并进 行了深人的研究 ， 形成 了振型耦合型颤振
理论 。振型耦合型颤振理论对 于机床设计 、工艺工装设
１ ．自激振动的产生
自激振动是指在切削加工过程 中，机床本 身的调节
环节把外界 固定能源的能量转变 为振动 的交变力 ，从 而
计、 合理安排工艺系统刚度及 主轴方位具有指导意义。
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Ｌ 一 一 亟 … 一 ｊ
图 １ 自激系统框架 图
应作为诱发 自 激型机床切 削颤振 的机制 ，已被普遍得到 认可。其 中，再生 效应 和振 型 耦合 效应 被认 为是最 直
接 、最主要 的两种激振机制 。
２ 颤振机理研究 ．
１４ ９４年 ，前苏 联学 者首先 提 出 了摩 擦型 颤振 的机 理 ，即在刀具对工件进行切 削过 程中 ，在 某一速度范 围
法 ，吸振器把 主振系统的振动 能量转化 为附加吸振器 系 统的运动能量 ，从而抑制主振 部件的振动。这种方式是 最早采用的抑制机床振动的方 法之 一，已从 最初的动力
发的再生型切削颤振是镗削加工 的主要形 态。切削过程
中 ，本转切削的振纹与前转的振纹总不会 完全吻合 ，如 本转 切 削时 颤振 引 起 的刀 具 与工 件 的相 对 位 移 ＝
厚度时大时小 ，这就有动态切 削力产 生。如果机床加工 系统满足产生 自激振 动的条件 ， 振动便会进 一步发展到
持续的振动状态。由于切 削厚度变化效应 （ 简称再生效
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３ 切削颤振机理 ．
在刀具进行切削的过程 中，若受到一 个瞬时的偶然
精密加工中刀具的振动特性分析及优化
精密加工中刀具的振动特性分析及优化在精密加工过程中，刀具的振动一直是一个不可忽视的问题。
刀具的振动会导致加工精度降低、表面质量差、甚至会影响刀具寿命。
因此，对于刀具的振动特性进行分析并进行优化是非常重要的。
一、刀具振动的原因切削加工过程中，由于加工过程中刀具和工件之间的相互作用力，刀具带有较大的力和扭矩，导致刀具在切削过程中发生振动。
一般来说，刀具振动的原因可以归纳为以下几点：1. 刀具的制造精度不够高。
2. 刀具刃口磨损不均。
3. 集中力过大。
4. 切削参数选择不当。
5. 工件定位不准确。
6. 切削液的使用不当。
7. 刀具的刚度不够。
二、刀具振动的危害刀具振动不仅会影响加工精度和表面质量，还会对加工效率和刀具寿命产生很大的影响。
具体表现在以下几个方面：1. 降低加工精度和表面质量。
2. 影响工件的尺寸和形状精度，甚至会引起加工件的断裂。
3. 加速刀具的磨损，缩短刀具的寿命。
4. 增加加工成本，降低生产效率。
三、刀具振动的分析方法由于刀具振动问题的复杂性，只有通过科学的分析方法才能得出准确的结果。
在现代加工中，常用的方法包括实验方法和理论方法。
1. 实验方法：通过安装加速度计或其他振动传感器的方法，直接测试刀具振动的幅值、频率等参数，并进行数据处理和分析。
这种方法具有直观性和可靠性，但由于实验条件的限制，不能在一定程度上反映刀具振动的真实情况。
2. 理论方法：通过计算机模拟或分析刀具与工件之间的相互作用力进行分析。
由于理论分析方法具有较高的精度和可靠性，因此被广泛应用于刀具振动的分析和优化研究中。
四、刀具振动的优化方法刀具振动优化的目标是减小刀具振动的幅值和频率，提高加工精度和刀具寿命，同时还能提高加工效率和降低成本。
在实践中，刀具振动优化的常用方法包括以下几个方面：1. 优化刀具的选择：选择刚度好、质量优良的刀具，可以起到减少刀具振动的作用。
2. 优化加工参数：选择合适的转速、进给量和切削深度等参数，并进行合理调整。
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。
数控机床的噪声与振动控制技术研究
数控机床的噪声与振动控制技术研究随着现代工业的发展，数控机床在制造业中的应用越来越广泛。
然而，数控机床在工作过程中产生的噪声和振动问题却成为制约其应用的一个重要因素。
噪声和振动不仅影响工作环境的舒适性，还会对机床的精度和寿命产生不利影响。
因此，研究数控机床的噪声与振动控制技术显得尤为重要。
首先，我们来了解一下数控机床产生噪声和振动的原因。
数控机床在工作过程中，主要通过电机驱动刀具进行切削加工。
由于切削过程中的冲击和摩擦，机床和工件之间会产生振动，从而引起噪声。
此外，机床的结构设计、刀具的选择、切削参数的设置等因素也会对噪声和振动产生影响。
因此，要控制数控机床的噪声和振动，需要从多个方面入手。
一种常见的噪声和振动控制方法是通过减振技术来实现。
减振技术主要包括机床结构的优化设计、减振材料的应用以及减振装置的安装等。
在机床结构的设计上，可以采用合理的布局和加固措施来降低振动的传递。
同时，可以在关键部位使用减振材料，如橡胶垫、弹簧等，来吸收振动能量。
此外，还可以在机床的底座上安装减振装置，如减振脚等，以降低机床的振动。
除了减振技术，还可以通过噪声控制技术来降低数控机床的噪声。
噪声控制技术主要包括声源控制和传播路径控制两个方面。
在声源控制方面，可以通过优化电机的设计和选用低噪声的电机来减少噪声的产生。
同时，还可以采取隔声罩、隔音罩等措施来隔离噪声源，阻断噪声的传播。
在传播路径控制方面，可以通过隔音材料的应用和声学设计来减少噪声的传播。
此外，还可以利用主动噪声控制技术来降低数控机床的噪声。
主动噪声控制技术是指通过传感器和控制系统对噪声进行实时监测和控制。
传感器可以实时采集噪声信号，并将信号传输给控制系统。
控制系统根据传感器采集到的信号，通过激励器产生与噪声相反的声波，从而实现噪声的抵消。
这种技术可以针对不同频率的噪声进行控制，具有较高的控制精度和效果。
总之，数控机床的噪声与振动控制技术研究是一个复杂而重要的课题。
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。
机床振动原因分析及控制方法
机床振动原因分析及控制方法摘要：机床在工作过程中常会出现一种不利因素—振动，它不仅影响工件的表面质量和加工精度，还会影响刀具的耐用度和机床寿命，恶化工作环境，影响工人健康。
关键词:振动原因控制方法1、机床振动的影响及原因分析1.1机床方面在金属的切削加工过程中，工件的几何形状精度、表面粗糙度、尺寸精度都出现超差等质量问题，这些问题都与机床的振动有关系，而引起机床振动有时是由机床本身存在的故障造成的。
下面以车床为例进行说明车床哪些原因会产生振动及产生的影响：1.1.1工件几何形状精度超差(1)工件出现圆度超差主要原因有主轴轴颈、轴承内滚道或箱体孔圆度超差或者轴承磨损、主轴轴承间隙过大等。
(2)工件圆柱度超差主要原因为车床导轨磨损引起主轴轴线与床身导轨不平行或导轨水平方向直线度超差。
1.1.2工件表面粗糙度达不到要求(1)精车后，表面有螺旋状振纹产生的原因有：主轴齿轮精度降低，啮合不良；主轴与主轴轴承的间隙过大，主轴轴颈的圆度超差，轴承制造精度不够。
(2)精车后，表面出现乱纹产生的原因可能是主轴轴承磨损，也可能是游隙过大。
(3)精车端面平面度超差由于主轴轴向窜动量超差或者床鞍横向导轨对主轴轴线不垂直或平行度超差造成的。
(4)切断困难切断时发生振动，原因主要是主轴径向间隙过大，刀架滑板间隙过大，横向进给丝杠螺母间隙未消除，切断刀装夹时伸出过长，三爪自定心卡盘与主轴配合定位面间隙过大。
(5)车削螺纹时螺纹表面有波纹原因是主轴轴向游隙过大，传动链中的挂轮间隙过大，溜板箱的长丝杠轴向游隙过大，开合螺母滑道间隙过大，跟刀架太松或太紧等。
1.2刀具方面刀具的材料不合适，刚性差、切削刃角度选择不合适是引起振动的主要原因。
切削时由于刃口高度的误差或因断续切削引起的冲击，容易产生振动。
出现振动会降低刀具的使用寿命：影响了刀具的正常切削条件，加快了刀具磨损，还可能引起刀具的崩裂，机床、夹具连接部分松动，缩短刀具及机床、夹具的使用寿命。
CNC机床加工中的加工振动控制技术
CNC机床加工中的加工振动控制技术CNC（Computer Numerical Control，计算机数控）机床作为现代制造业中一种重要的加工设备，通过电脑控制系统实现对工件的精确加工。
然而，由于加工过程中的振动问题，导致加工的精度和表面质量不尽如人意。
因此，研究和应用振动控制技术成为优化CNC机床加工过程的重要手段。
振动在CNC机床加工中的产生原因主要包括两方面。
一方面是机械结构的固有振动，如传动系统的间隙、结构松动等会引起机械振动，进而影响加工精度。
另一方面是切削过程中的力学振动，包括主轴转速突变、切削力的涨落等。
这些振动会使得工件产生变形、表面粗糙度增加，导致加工质量下降。
为了降低CNC机床加工中的振动，可以采用以下几种控制技术：1. 结构刚性优化通过对CNC机床的结构进行刚性优化，可以减小振动的传递和干扰。
例如，在关键部件上增加刚性支撑和增强结构刚性，可以有效地降低机床振动。
2. 动态平衡技术CNC机床的主轴是工作过程中最容易产生振动的部件之一。
为了降低主轴的振动，可以采用动态平衡技术。
动态平衡技术主要包括质量平衡和刚度平衡两种方法。
质量平衡是通过对主轴进行质量配重，使得主轴平衡。
刚度平衡则是通过调整主轴刚度和弯曲刚度，使得主轴在工作过程中产生的振动达到最小值。
3. 主动振动控制技术主动振动控制技术是指通过在机床上设置振动传感器和执行器，实时监测和控制振动的方法。
该技术可以根据监测到的振动信号，通过控制系统产生相应的控制信号，调节机床的工作状态，从而降低振动的影响。
主动振动控制技术一般包括模态分析和自适应控制技术两种方法。
模态分析是通过识别机床在不同振动模态下的振动特性，选择最佳的控制策略。
自适应控制技术则是根据实时的振动信号，动态调整控制器的参数，以适应机床工作状态的变化。
4. 响应表面技术响应表面技术是一种基于振动传感器的在线监测方法，可以实时监测切削过程中的振动信号，并通过控制系统进行处理和分析，以降低振动对加工质量的影响。
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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切削速度 试验得出产生振动的特性，严重地受 速度的影响。ຫໍສະໝຸດ NUAA舒金贝试验
车削刚轴时用镶硬质合金 a-21(T21K8) 的标准车刀，保持不 变的切削深度 t=2cm 及不变的进刀 S=0.48cm/r, 观察其情况 。
v<=10m/min
振动并未产生。
V=20~60 m/min
切削力 不断变化
振动与切削 过程相关
声似汽 车笛声
形似鱼鳞
NUAA
刀具刚度 造成的摆动
刺激振动
在铣削和刨销是，瞬时间接触齿数的改变，而使切削横断面积的总和变化。
NUAA
在车削和磨削时由于余量的不匀，工件的不圆或砂轮的不圆产生的振动。
刺激振动的原因是由于工件横断面积的变更 , 使切削力发生变化。切屑横断面积总 和变化有时由于切削过程限制而不能避免。
V=60~170 m/min
出现强烈振动 ，留在工件表 面 长 度 达 10 mm ，深度达 3cm的周期性 波纹此时车床 与工件引起强 烈摇动。
振动即停止，切削 进行完全平静。
V=170~250 m/min
V=350~400 m/min
振动重新产生， 其性质与在 v=20~60m/m in 时完全不同， 它并不引起机床 与工件的摇动， 只有车刀产生振 动同时发出高频 率啸声，在工件 表面产生小的周 期性波纹长度 1~3mm ，深度 到0.2mm
NUAA
刺激振动
刺激振动最突出的特性为振动的频率与刺激力的频率相等（或为其倍数）
将刺激振动体系近似为，在周期性刺激力作用下的体系运动力（一个自由度的）的情况如下：
将周期性作用力用三角级数表示，以上几个关系可以构建运动微分方程：
刺激振动
解以上运动微分方程，可得振动特性方程： 上式首项代表有阻振的自由振动，存在阻力时振动的自然角频率为:
第二项代表刺激振动在外来力作用下总是存在着，刺激振动的振幅由下式决定：
NUAA
上式说明刺激振动的震幅由外力的振幅与频率和体系的特性（体系的质量和摩擦系数）而定。
NUAA
刺激振动
刺激振动的振幅A当外力的振幅q增大和阻力系数r减小时而增大。振动的振幅更重要的是决定于外力的频率w。
当以上两种频率相等时，振幅显著增加，这种现象即可成为“共振”。
b) 变数部分,其频率等于单位时间内参加切削之齿数:
振幅为：
切削力的变数部分为外来力，其性质由铣刀的不均衡系数来决定： 除此之外，在各种情况下（包括均衡铣削）由于不可避免的铣刀摆动而产生切去，横断面积和切削力的变化， 其频率与转速相等。
而振幅决定于摆动量。
NUAA
刺激振动
当然，铣削是切削力的变化方式或多或少地与正弦变化有所出入，但可以用基本正弦振动和他的高次 谐振来表示。在铣削时，强迫振动从实验的研究知道，它最基本特征为其频率与切削速度即铣刀转数 成线性关系。
NanJing University of Aeronautics and Astronautics
先进制造技术 丁文锋 教授
切削加工振动及其控制技术
SZ1205046 侯玉昭 航空工程
NUAA
索引
1
切削加工振动分类及其危害分析
2
刺激振动
3
自激震动
4
切削加工振动控制技术
NUAA
切削振动分类
切削振动
NUAA
刺激振动
当频率比例过大的时候， 增强系数接近于0
频率比例过大
频率比例值很小的时候 增强系数接近于1
频率比例过小
阻力系数对系统增强 系数的影响非常大。
增强系数 比例为1时增强系数达到峰值
共振
刺激力振幅不变时，增强系数与频率的关系
NUAA
刺激振动
实际当中，各种情形下变化的切削力讨论如下：
a) 常数部分
此处D为铣刀直径
切削速度
切削速度不直接影响振动的 振幅，但当一定的转速时（ 或在一定直径铣刀到达一定 的切削速度）其中频率为 nz 的振动的振幅突然增加，此 时，已发生共振现象，铣床 部件的自然振动频率一般在 30~80 周之间或更高， 当多 齿铣刀在中速铣切（此时由 于z）或高速铣切（此时由于 n）就会发生共振。平时常见 到铣切力与铣床工作台或立 柱发生共振现象。
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NUAA
自激振动
自激振动
自激振动（自发振动），常以为没有任何外界 刺激力亦会产生振动，事实上是因刺激而产生 振动后外界的力就消失了，以后由于振动而与 某能量来源相关连。
振幅
自激振动的振幅与起始状态无关，振动维持在激动能 量与消耗能量相平衡的情况下。自激振动的外表特征 为振动频率与切削速度、送刀量，切削深度和刀具几 何形状都无关，而振动体系的性质（刚度与质量）对
若用螺旋齿圆柱铣刀铣削，当铣削宽度 B与 轴向齿距 h之比为整数，则为最好的情况， 此时理论上切削力保持常数，（均衡铣削。 ）
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索引
1
切削加工振动分类及其危害分析
2
刺激振动
3
自激震动
4
切削加工振动控制技术
自激振动实例
类似起皱的丝绸
NUAA
高频啸叫类似哨音
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小直径细长刀杆或者薄 壁工件进行高转速切削
机床-工件-刀具体系中的振动
第一类振动
与切削过程 无关的振动
强迫振动 参数振动 断续振动
第二类振动
与切削过程 有关的振动
刺激振动 自激振动
切削振动危害分析
第一类振动
NUAA
刺激振动
危害程度
自激振动
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索引
1
切削加工振动分类及其危害分析
2
刺激振动
3
自激震动
4
切削加工振动控制技术
刺激振动实例
中等直径铣刀杆中低转速，刀杆长径比超过5，刀杆振动
滚铣
滚铣（圆柱形铣刀铣削）端 铣一样其刺激振动振幅决定 于切削用量，当增加切削深 度与送刀量时，振幅简单地 增长， 而铣削宽度对振幅影 响极大而且不成简单关系。 当用螺旋齿圆柱铣刀铣削时 ，铣切宽度与轴向齿距之比 （宽度不均衡系数）为整数 时，振动的振幅为最小。 由实验得知最大的振幅出现 在：
端铣
同样地当端铣时，铣刀与工 件接触弧长为圆周齿距的整 数倍时，振幅为最小。
NUAA
刺激振动的产生最常见为在铣削时
用圆柱形或端铣刀铣削时，切削力与主轴扭 力矩有关，由于铣刀齿对工件瞬时接触角 的改变，而产生周期性的变化，切削力变化 的方式决定于参加切削齿数，当齿距角 大 于接触角 时，切削是间断的（切削力由最 大到0）；当 ，接触有几个齿，切削力常 大于0。
NUAA
刺激振动的产生最常见为在铣削时