機(jī)械加工過(guò)程中的振動(dòng)演示文稿

機(jī)械加工過(guò)程中的振動(dòng)演示文稿當(dāng)前1頁(yè)，總共17頁(yè)。（優(yōu)選）第五節(jié)機(jī)械加工過(guò)程中的振動(dòng)當(dāng)前2頁(yè)，總共17頁(yè)。

3）為了避免發(fā)生振動(dòng)或減小振動(dòng)，有時(shí)不得不降低切削用量，致使機(jī)床、刀具的工作性能得不到充分發(fā)揮，限制了生產(chǎn)效率的提高。綜上分析可知，機(jī)械加工中的振動(dòng)對(duì)于加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率都有很大影響，須采取措施控制振動(dòng)。當(dāng)前3頁(yè)，總共17頁(yè)。一、機(jī)械加工過(guò)程中的強(qiáng)迫振動(dòng)強(qiáng)迫振動(dòng)：機(jī)械加工過(guò)程中的強(qiáng)迫振動(dòng)是指在外界周期性于擾力的持續(xù)作用下，振動(dòng)系統(tǒng)受迫產(chǎn)生的振動(dòng)。機(jī)械加工過(guò)程中的強(qiáng)迫振動(dòng)與一般機(jī)械振動(dòng)中的強(qiáng)迫振動(dòng)沒有本質(zhì)上的區(qū)別。機(jī)械加工過(guò)程中的強(qiáng)迫振動(dòng)的頻率與干擾力的頻率相同或是其整數(shù)倍；當(dāng)干擾力的頻率接近或等于工藝系統(tǒng)某一薄弱環(huán)節(jié)固有頻率時(shí)，系統(tǒng)將產(chǎn)生共振。當(dāng)前4頁(yè)，總共17頁(yè)。強(qiáng)迫振動(dòng)的振源有來(lái)自于機(jī)床內(nèi)部的機(jī)內(nèi)振源和來(lái)自機(jī)床外部的機(jī)外振源。機(jī)外振源甚多，但它們都是通過(guò)地基傳給機(jī)床的，可以通過(guò)加設(shè)隔振地基來(lái)隔離外部振源，消除其影響。機(jī)內(nèi)振源主要有：機(jī)床上的帶輪、卡盤或砂輪等高速回轉(zhuǎn)零件因旋轉(zhuǎn)不平衡引起的振動(dòng)；機(jī)床傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的缺陷引起的振動(dòng)；液壓傳動(dòng)系統(tǒng)壓力脈動(dòng)引起的振動(dòng)；由于斷續(xù)切削引起的振動(dòng)等。當(dāng)前5頁(yè)，總共17頁(yè)。如果確認(rèn)機(jī)械加工過(guò)程中發(fā)生的是強(qiáng)迫振動(dòng)，就要設(shè)法查找振源，以便消除振源或減小振源對(duì)加工過(guò)程的影響。當(dāng)前6頁(yè)，總共17頁(yè)。二、機(jī)械加工過(guò)程中的自激振動(dòng)（顫振）

1．機(jī)械加工過(guò)程中的自激振動(dòng)與強(qiáng)迫振動(dòng)相比，自激振動(dòng)具有以下特征：

l）機(jī)械加工中的自激振動(dòng)是指在沒有周期性外力（相對(duì)于切削過(guò)程而言）干擾下產(chǎn)生的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)。

2）自激振動(dòng)的頻率接近于系統(tǒng)某一薄弱振型的固有頻率。圖當(dāng)前7頁(yè)，總共17頁(yè)。三、自激振動(dòng)的激振機(jī)理

1．振紋再生原理在刀具進(jìn)行切削的過(guò)程中，若受到一個(gè)瞬時(shí)的偶然擾動(dòng)力的作用，刀具與工件便會(huì)產(chǎn)生相對(duì)振動(dòng)（屬自由振動(dòng)），振動(dòng)的幅值將因系統(tǒng)阻尼的存在而逐漸衰減。但該振動(dòng)會(huì)在已加工表面上留下一段振紋。當(dāng)工件轉(zhuǎn)過(guò)一轉(zhuǎn)后，刀具便會(huì)在留有振紋的表面上進(jìn)行切削，切削厚度時(shí)大時(shí)小，這就有動(dòng)態(tài)切削力產(chǎn)生。如果機(jī)床加工系統(tǒng)滿足產(chǎn)生自激振動(dòng)的條件，振動(dòng)便會(huì)進(jìn)一步發(fā)展到持續(xù)的振動(dòng)狀態(tài)。當(dāng)前8頁(yè)，總共17頁(yè)。

再生型切削顫振：這種由于切削厚度變化效應(yīng)（簡(jiǎn)稱再生效應(yīng)）而引起的自激振動(dòng)稱為再生型切削顫振。圖4-49再生型顫振的產(chǎn)生過(guò)程當(dāng)前9頁(yè)，總共17頁(yè)。

切削過(guò)程一般都是部分地或完全地在有振紋（波紋）的表面上進(jìn)行的，車削、銑削、刨削、鉆削、磨削等均不例外，由振紋再生效應(yīng)引發(fā)的再生型切削顫振是機(jī)床切削的主要形態(tài)。當(dāng)前10頁(yè)，總共17頁(yè)。產(chǎn)生再生型顫振的條件，一般說(shuō)，本轉(zhuǎn)（次）切削的振紋與前轉(zhuǎn)（次）切削的振紋總不會(huì)完全同步，它們?cè)谙辔簧嫌幸粋€(gè)差值。設(shè)本轉(zhuǎn)（次）切削的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)為：

則上轉(zhuǎn)(次)切削的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)為當(dāng)前11頁(yè)，總共17頁(yè)。式中Ｔ－工件轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)的時(shí)間；－振動(dòng)源頻率；－本轉(zhuǎn)（次）切削的振動(dòng)振幅；－上轉(zhuǎn)（次）切削的振動(dòng)幅值。

2．振型耦合原理實(shí)際振動(dòng)系統(tǒng)一般都是多自由度系統(tǒng)。當(dāng)前12頁(yè)，總共17頁(yè)。四、控制機(jī)械加工振動(dòng)的途徑（一）消除或減弱產(chǎn)生振動(dòng)的條件

1．消除或減弱產(chǎn)生強(qiáng)迫振動(dòng)的條件（1）消除或減小內(nèi)部振源機(jī)床上的高速回轉(zhuǎn)零件必須滿足動(dòng)平衡要求；提高傳動(dòng)元件及傳動(dòng)裝置的制造精度和裝配精度，保證傳動(dòng)平穩(wěn)；使動(dòng)力源與機(jī)床本體分離。

當(dāng)前13頁(yè)，總共17頁(yè)。（2）調(diào)整振源的頻率通過(guò)改變傳動(dòng)比，使可能引起強(qiáng)迫振動(dòng)的振源頻率遠(yuǎn)離機(jī)機(jī)床加工系統(tǒng)薄弱環(huán)節(jié)的固有頻率，避免產(chǎn)生共振。

（3）采取隔振措施使振源產(chǎn)生的部分振動(dòng)被隔振裝置所隔離或吸收。隔振方法有兩種，一種是主動(dòng)隔振，阻止機(jī)內(nèi)振源通過(guò)地基外傳；另一種是被動(dòng)隔振，阻止機(jī)外干擾力通過(guò)地基傳給機(jī)床。常用的隔振材料有橡皮、金屬?gòu)椈?、空氣彈簧、礦渣棉、木屑等。當(dāng)前14頁(yè)，總共17頁(yè)。

2．消除或減弱產(chǎn)生自激振動(dòng)的條件

（1）減小重疊系數(shù)再生型顫振是由于在有波紋的表面上進(jìn)行切削引起的，如果本轉(zhuǎn)（次）切削不與前轉(zhuǎn)（次）切削振紋相重疊，就不會(huì)有再生型顫振發(fā)生。重疊系數(shù)越小，就越不容易產(chǎn)生再生型顫振。重疊系數(shù)值大小取決于加工方式、刀具的幾何形狀及切削用量等。適當(dāng)增大刀具的主偏角和進(jìn)給量，均可使重疊系數(shù)減小。重疊系數(shù)：圖當(dāng)前15頁(yè)，總共17頁(yè)。

（2）減小切削剛度減小切削剛度可以減小切削力，可以降低切削厚度變化效應(yīng)（再生效應(yīng)）和振型耦合效應(yīng)的作用。改善工件材料的可加工性、增大前角、增大主偏角和適當(dāng)提高進(jìn)給量等，均可使切削剛度下降。

（3）合理布置振動(dòng)系統(tǒng)小剛度主軸的位置。

當(dāng)前16頁(yè)，總共17頁(yè)。（二）改善工藝系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性