3、機(jī)械加工中的振動(dòng)分類及抑制

1、機(jī)械加工中的振動(dòng)分類及抑制 機(jī)械加工中的振動(dòng)分類及抑制一、 振動(dòng)對機(jī)械加工的影響 振動(dòng)對機(jī)械加工的影響1、 振動(dòng)會(huì)在工件加工表面出現(xiàn)振紋，降低了工件的加工精度和表面質(zhì)量；2、 振動(dòng)使刀具受到附加動(dòng)載荷，加速刀具磨損，有時(shí)甚至崩刃；3、 振動(dòng)使機(jī)床、夾具等的連接部分松動(dòng)，從而增大間隙，降低剛度和精度， 縮短使用壽命，嚴(yán)重時(shí)甚至使切削加工無法繼續(xù)進(jìn)行；4、 強(qiáng)烈的振動(dòng)及伴隨而來的噪聲，還會(huì)污染環(huán)境，危害操作者的身心健康。 為減小加工過程中的

2、振動(dòng)，有時(shí)不得不降低切削用量，使機(jī)械加工生產(chǎn)率降低。二、 機(jī)械加工中振動(dòng)的種類 機(jī)械加工中振動(dòng)的種類1、 自由振動(dòng)當(dāng)系統(tǒng)受到初始干擾力激勵(lì)破壞了其平衡狀態(tài)后，系統(tǒng)僅靠彈性恢復(fù)力來維 持的振動(dòng)稱為自由振動(dòng)。由于總存在阻尼，自由振動(dòng)將逐漸衰減，如圖a所示（占 5% 5%）。2、 強(qiáng)迫振動(dòng)系統(tǒng)在周期性激振力（干擾力）持續(xù)作用下產(chǎn)生的振動(dòng)，稱為強(qiáng)迫振動(dòng)。強(qiáng)迫 振動(dòng)的穩(wěn)態(tài)過程是諧振動(dòng)，只要有激振力存在振動(dòng)系統(tǒng)就不會(huì)被阻尼衰減掉。如 圖b所示。（占

3、35% 35%）3、自激振動(dòng)在沒有周期性干擾力作用的情況下，由振動(dòng)系統(tǒng)本身產(chǎn)生的交變力所激發(fā)和 維持的振動(dòng)，稱為自激振動(dòng)。切削過程中產(chǎn)生的自激振動(dòng)也稱為顫振。（占65% 65%出振源，然后采取適應(yīng)的措施加以控制。（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。（2） 調(diào)整振源的頻率通過改變傳動(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

4、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)振源通過地基外傳；另一種是被動(dòng)隔振，阻止機(jī)外干擾力通 過地基傳給機(jī)床。常用的隔振材料有橡皮、金屬彈簧、空氣彈簧、礦渣棉、木屑2?自激振動(dòng) 自激振動(dòng)產(chǎn)生： 產(chǎn)生：在實(shí)際加工過程中，由于偶然的外界干擾（如工件材料硬度不均、加工余量 有變化等），會(huì)使切削力發(fā)生變化，從而使工藝系統(tǒng)產(chǎn)生自由振動(dòng)。系統(tǒng)的

5、振動(dòng) 必然會(huì)引起工件、刀具間的相對位置發(fā)生周期性變化，這一變化若又引起切削力 的波動(dòng)，則使工藝系統(tǒng)產(chǎn)生振動(dòng)。因此通常將自激振動(dòng)看成是由振動(dòng)系統(tǒng)（工藝 系統(tǒng)）和調(diào)節(jié)系統(tǒng)（切削過程）兩個(gè)環(huán)節(jié)組成的一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)。特征： 特征：1、 它由振動(dòng)過程本身引起切削力周期性變化，從不具備交變特性的能源中 周期獲得能量，使振動(dòng)得以維持。2、 自激振動(dòng)的頻率接近于系統(tǒng)的固有頻率，即顫振頻率取決于振動(dòng)系統(tǒng)的 固有特性。這與自由振動(dòng)相似，而與強(qiáng)迫振動(dòng)根本不同。