3、機械加工中的振動分類及抑制

1、機械加工中的振動分類及抑制 機械加工中的振動分類及抑制一、 振動對機械加工的影響 振動對機械加工的影響1、 振動會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、 振動使刀具受到附加動載荷，加速刀具磨損，有時甚至崩刃；3、 振動使機床、夾具等的連接部分松動，從而增大間隙，降低剛度和精度， 縮短使用壽命，嚴重時甚至使切削加工無法繼續(xù)進行；4、 強烈的振動及伴隨而來的噪聲，還會污染環(huán)境，危害操作者的身心健康。 為減小加工過程中的

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

3、35% 35%）3、自激振動在沒有周期性干擾力作用的情況下，由振動系統(tǒng)本身產(chǎn)生的交變力所激發(fā)和 維持的振動，稱為自激振動。切削過程中產(chǎn)生的自激振動也稱為顫振。（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)部振源機床上的高速回轉(zhuǎn)零件必須滿足動平衡要求；提高傳動元件及傳動裝置的制 造精度和裝配精度，保證傳動平穩(wěn)；使動力源與機床本體分離。（2） 調(diào)整振源的頻率通過改變傳動比，使可能引起強迫振動的振源頻率遠離機機床加工

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)生的部分振動被隔振裝置所隔離或吸收。隔振方法有兩種，一種是 主動隔振，阻止機內(nèi)振源通過地基外傳；另一種是被動隔振，阻止機外干擾力通 過地基傳給機床。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 自激振動產(chǎn)生： 產(chǎn)生：在實際加工過程中，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），會使切削力發(fā)生變化，從而使工藝系統(tǒng)產(chǎn)生自由振動。系統(tǒng)的

5、振動 必然會引起工件、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，則使工藝系統(tǒng)產(chǎn)生振動。因此通常將自激振動看成是由振動系統(tǒng)（工藝 系統(tǒng)）和調(diào)節(jié)系統(tǒng)（切削過程）兩個環(huán)節(jié)組成的一個閉環(huán)系統(tǒng)。特征： 特征：1、 它由振動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，使振動得以維持。2、 自激振動的頻率接近于系統(tǒng)的固有頻率，即顫振頻率取決于振動系統(tǒng)的 固有特性。這與自由振動相似，而與強迫振動根本不同。