絕緣件加工中心振動(dòng)對(duì)機(jī)床危害大嗎?絕緣件加工中心的時(shí)候,會(huì)產(chǎn)生振動(dòng),振動(dòng)會(huì)產(chǎn)生一系列的問(wèn)題,我們需要查看是否是正常的振動(dòng),浮動(dòng)太大那肯定是有問(wèn)題的,需要及時(shí)查找原因,降低振動(dòng)頻率,保證安全生產(chǎn)。今天我們重點(diǎn)說(shuō)下“絕緣件加工中心振動(dòng)對(duì)機(jī)床危害大嗎?”。
絕緣件加工中心振動(dòng)對(duì)機(jī)床危害大嗎?
絕緣件加工中心振動(dòng)對(duì)機(jī)床的危害當(dāng)然大了。
1、首先振動(dòng)會(huì)使機(jī)床夾具連接部分松動(dòng),影響運(yùn)動(dòng)副的工作性能,并導(dǎo)致機(jī)床喪失精度。
2、振動(dòng)會(huì)使得工件加工表面出現(xiàn)振紋,降低工件加工精度、表面質(zhì)量,低頻振動(dòng)產(chǎn)生波度。
3、振動(dòng)引起刀具崩刃打刀現(xiàn)象,加速刀具、砂輪磨損。
4、振動(dòng)產(chǎn)生噪聲,危害工人健康。
5、振動(dòng)影響設(shè)備生產(chǎn)效率。
絕緣件加工中心振動(dòng)的3種類(lèi)型
絕緣件加工中心振動(dòng)的3種類(lèi)型:
1、自由振動(dòng):工藝系統(tǒng)受到初始干擾力而破壞了其平衡狀態(tài)后,系統(tǒng)僅靠彈性恢復(fù)力來(lái)維持的振動(dòng)稱(chēng)為自由振動(dòng)。
2、強(qiáng)迫振動(dòng):由穩(wěn)定外界周期性干擾力(激振力)作用引起;
除力之外,凡是隨時(shí)間變化位移、速度和加速度,也可以激起系統(tǒng)的振動(dòng);
強(qiáng)迫振動(dòng)振源:機(jī)外+機(jī)內(nèi)。
機(jī)外:其他機(jī)床、鍛錘、火車(chē)、卡車(chē)等通過(guò)地基把振動(dòng)傳給機(jī)床
機(jī)內(nèi):
(1)回轉(zhuǎn)零部件質(zhì)量的不平衡(旋轉(zhuǎn)零件的質(zhì)量偏心)
(2)機(jī)床傳動(dòng)件的制造誤差和缺陷(如齒輪嚙合時(shí)的沖擊、皮帶輪圓度誤差及皮帶厚度不均引起的張力變化,滾動(dòng)軸承的套圈和滾子尺寸及形狀誤差)
(2)切削過(guò)程中的沖擊(如往復(fù)部件的沖擊;液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的壓力脈動(dòng);斷續(xù)切削時(shí)的沖擊振動(dòng))
3、自激振動(dòng):在沒(méi)有周期性外力(相對(duì)于切削過(guò)程)作用下,由系統(tǒng)內(nèi)部激發(fā)反饋產(chǎn)生的周期性振動(dòng)。
自激振動(dòng)過(guò)程可用傳遞函數(shù)概念說(shuō)明;
切削過(guò)程本身能引起某種交變切削力,而振動(dòng)系統(tǒng)能通過(guò)這種力的變化,從不具備交變特性的能源中周期性的獲得補(bǔ)充能量,從而維持住這個(gè)振動(dòng)。當(dāng)運(yùn)動(dòng)一停止,則這種外力的周期性變化和能量的補(bǔ)充過(guò)程也都立即停止。工藝系統(tǒng)中維持自激振動(dòng)的能量來(lái)自機(jī)床電動(dòng)機(jī),電動(dòng)機(jī)除了供給切除切屑的能量外,還通過(guò)切削過(guò)程把能量輸給振動(dòng)系統(tǒng),使工藝系統(tǒng)產(chǎn)生振動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
自激振動(dòng)閉環(huán)系統(tǒng)
絕緣件加工中心振動(dòng)的特征:
1、自由振動(dòng)特征:由于系統(tǒng)中存在阻尼,自由振動(dòng)將逐漸衰弱,對(duì)加工影響不大。
2、強(qiáng)迫振動(dòng)特征:
頻率特征:與干擾力的頻率相同,或是干擾力頻率整倍數(shù)
幅值特征:與干擾力幅值、工藝系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性有關(guān)。當(dāng)干擾力頻率接近或等于工藝系統(tǒng)某一固有頻率時(shí),產(chǎn)生共振
相角特征:強(qiáng)迫振動(dòng)位移的變化在相位上滯后干擾力一個(gè)φ角,其值與系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性及干擾力頻率有關(guān)
3、自激振動(dòng)特征:
機(jī)械加工中的自激振動(dòng)是在沒(méi)有周期性外力(相對(duì)于切削過(guò)程而言)干擾下所產(chǎn)生的振動(dòng)運(yùn)動(dòng),這一點(diǎn)與強(qiáng)迫振動(dòng)有原則區(qū)別;
自激振動(dòng)的頻率接近于系統(tǒng)的某一固有頻率,或者說(shuō),顫振頻率取決于振動(dòng)系統(tǒng)的固有特性。這一點(diǎn)與強(qiáng)迫振動(dòng)根本不同,強(qiáng)迫振動(dòng)的頻率取決于外界干擾力的頻率;
自激振動(dòng)是一種不衰減的振動(dòng)。振動(dòng)過(guò)程本身能引起某種不衰減的周期性變化,而振動(dòng)系統(tǒng)能通過(guò)這種力的變化,從不具備交變特性的能源中周期性的獲得補(bǔ)充能量,從而維持住這個(gè)振動(dòng);
自激振動(dòng)由振動(dòng)系統(tǒng)本身參數(shù)決定,與強(qiáng)迫振動(dòng)顯著不同。自由振動(dòng)受阻尼作用將迅速衰減,而自激振動(dòng)不會(huì)因阻尼存在而衰減;
自激振動(dòng)能否產(chǎn)生及振幅的大小取決于振動(dòng)系統(tǒng)在每一個(gè)周期內(nèi)獲得和消耗的能量對(duì)比情況。
自激振動(dòng)系統(tǒng)能量關(guān)系
絕緣件加工中心振動(dòng)怎么辦?
1、消除或減弱產(chǎn)生強(qiáng)迫振動(dòng)條件:
(1)減小機(jī)內(nèi)干擾力的幅值:
機(jī)床中高速回轉(zhuǎn)的零件進(jìn)行靜平衡和動(dòng)平衡;
動(dòng)力源(尤其是液壓系統(tǒng))與機(jī)床本體分離;
提高轉(zhuǎn)動(dòng)件的制造和裝配精度,或采用對(duì)振動(dòng)和動(dòng)平衡不敏感的高阻尼材料制造齒輪,以減少?lài)Ш纤斐傻恼駝?dòng);
對(duì)于往復(fù)運(yùn)動(dòng)部件,關(guān)注其質(zhì)量、速度及換向機(jī)構(gòu)。
(2)調(diào)整振源的頻率:
調(diào)整刀具或工件的轉(zhuǎn)速,使激振力頻率偏離工藝系統(tǒng)的固有頻率。
式中f和fn分別為振源頻率和系統(tǒng)固有頻率。
(3)隔振:
主動(dòng)隔振——阻止機(jī)床振動(dòng)通過(guò)地基外傳
被動(dòng)隔振——阻止機(jī)外干擾力通過(guò)地基傳給機(jī)床
常用隔振材料有橡皮、金屬?gòu)椈伞⒖諝鈴椈伞⑴菽槟z、軟木、礦渣棉、木屑等。
(4)提高工藝系統(tǒng)的剛度和阻尼:
采用刮研各零部件之間的接觸表面,以增加各種部件間的連接剛度;
利用跟刀架,縮短工件或刀具裝夾時(shí)的懸伸長(zhǎng)度等方法以增加工藝系統(tǒng)的剛度。
(5)采用減振裝置:
如果不能從根本上消除產(chǎn)生振動(dòng)的條件,又不能有效的提高工藝系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性,可采用消振減振裝置。
2、消除或減弱產(chǎn)生自激振動(dòng)的條件:
(1)減小切削或磨削時(shí)的重疊系數(shù):
減小重疊系數(shù)方法:增加主偏角、增大進(jìn)給量。
(2)合理選擇切削用量:
V=30~70m/min→自振↑
f↓→自振↑;保證Ra時(shí)→f↑
切削深度增大,切削寬度也增大,振動(dòng)增強(qiáng),選擇切削深度時(shí)一定要考慮切削寬度對(duì)振動(dòng)的影響。
(3)合理選擇刀具參數(shù):
前角、主偏角↑→自振↓
后角↓→自振↓;但太小時(shí)→自振↑
適當(dāng)?shù)卦龃笄敖恰⒅髌牵軠p小Fy,從而減小振動(dòng)。主偏角增大,則垂直于加工表面方向的切削分力減小,故不易產(chǎn)生自振。
刀具參數(shù)
但精加工中由于切削深度較小,后角較小時(shí),刀刃不容易切入工件,且使刀具后面與加工表面間的摩擦加劇,反而容易引起自振。通常在刀具的主后面上磨出一段后角為負(fù)的窄棱面,如圖所示,這樣可以增大工件和后刀面之間的摩擦阻尼,起到很好的減振效果。
(4)調(diào)整振動(dòng)系統(tǒng)小剛度主軸的位置:
調(diào)整振動(dòng)系統(tǒng)小剛度主軸的位置
(5)增加切削阻尼:
增加切削阻尼
(6)采用變速加工:
變速加工
抑制再生顫振,用于工藝系統(tǒng)剛性較好的場(chǎng)合;
切削過(guò)程在不穩(wěn)定區(qū)與條件穩(wěn)定區(qū)交替進(jìn)行;
加工系統(tǒng)振動(dòng)頻率隨主軸轉(zhuǎn)速變動(dòng)而變動(dòng),其振動(dòng)響應(yīng)是變頻激勵(lì)的瞬時(shí)響應(yīng),與恒頻相比要小。
變速切削減振實(shí)例
3、改善工藝系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性:
提高工藝系統(tǒng)剛度;
增大工藝系統(tǒng)阻尼;
零件上加阻尼材料
4、采用減振裝置:
(1)動(dòng)力減振器:
動(dòng)力減振器
(2)摩擦式減振器:
摩擦式減振器
(3)沖擊式減振器:
沖擊式減振器
式中T——振動(dòng)體M的振動(dòng)周期
A——振動(dòng)體M的振幅
絕緣件加工中心主軸振動(dòng)怎么辦?
主軸軸承磨損或損壞,導(dǎo)震動(dòng)過(guò)大,建議維修,否則加工的零件精度不好或出廢品。
絕緣件加工中心切削振動(dòng)具體辦法?
消除切削振動(dòng)應(yīng)該從刀具上找辦法思路。首先應(yīng)該遵循講切削力將至最小的原則,保證刀具刀刃的鋒利程度來(lái)降低切削力,不論刀具有無(wú)涂層都應(yīng)該保證刃口的鋒利。此外,對(duì)于不同的切削加工類(lèi)型采用適合的方法。例如,細(xì)長(zhǎng)刀桿來(lái)切削細(xì)長(zhǎng)軸零件應(yīng)采用90度主偏角刀具;面銑刀采用疏齒不等距銑刀來(lái)減小銑削振動(dòng);內(nèi)孔鏜削時(shí)刀片刃形角越小越好。最后應(yīng)該考慮加固刀具的靜態(tài)鋼性,使用整體硬質(zhì)合金或重金屬的刀桿。
加工車(chē)間里常說(shuō)最高效的加工就是穩(wěn)定的加工。對(duì)保證訂單的合格率并維持設(shè)備和刀具的使用壽命來(lái)說(shuō),消除切削振動(dòng)是必不可少的一步。
HASSFULL-MF1325工程塑料加工中心
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