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机械加工中振动的产生机理以及防治措施

时间:2020-11-25     作者:英智小编【原创】   阅读

  机械加工过程中振动的危害

  工件表面会产生振动波纹,降低机械加工精度和工件表面质量;振动会加速刀具或砂轮的磨损并引起刀具崩刃打刀现象;振动使机床夹具连接部分松动,导致机床丧失精度,并影响运动副的工作性能;产生噪声污染,危害操作者健康;影响生产效率;

  1.消除或减弱产生强迫振动的条件

  减小机内干扰力的幅值

  动力源(尤其是液压系统)与机床本体分离;

  机床中高速回转的零件进行静平衡和动平衡;

  采用对振动和动平衡不敏感的高阻力材料制造齿轮,或提高装配精度和转动件的制造,以减少啮合所造成的振动;

  对于往复运动部件,关注其换向机构、速度及质量。

  调整振源的频率:

  激振力频率偏离工艺系统的固有频率,使调整刀具或工件的转速。

  式中 f 为系统固有频率和,fn分别为振源频率。

  隔振

  主动隔振——阻止机床振动通过地基外传

  阻止机外干扰力通过地基传给机床——被动隔振

  橡皮、金属弹簧、空气弹簧、泡沫乳胶、软木、矿渣棉、木屑等是常用隔振材料。

机械加工.jpg

  提高工艺系统的刚度和阻力

  为增加各种部件间的连接刚度,采用刮研各零部件之间的接触表面;

  增加工艺系统的刚度,利用跟刀架,缩短工件或刀具装夹时的悬伸长度等方法。

  采用减振装置

  如果不能有效的提高工艺系统的动态特性,又不能从根本上消除产生振动的条件,可采用消振减振装置。

  2.消除或减弱产生自激振动的条件

  减小切削或磨削时的重叠系数

  减小重叠系数方法:增加主偏角、增大进给量

  合理选择切削用量

  适当地能减小Fy,增大主偏角、前角,从而减小振动。主偏角增大不易产生自振,其垂直于加工表面方向的切削分力减小。

  但精机械加工中由于切削深度较小,后角较小时,使刀具后面与加工表面间的摩擦加剧,且刀刃不容易切入工件,反而容易引起自振。通常在刀具的主后面上磨出一段后角为负的窄棱面,可以起到很好的减振效果,这样可以增大工件和后刀面之间的摩擦阻力。

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