振动与防治ppt课件.ppt

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1、振动与防治机械制造技术基础讨论课机械振动介绍加工质量概念影响加工质量影响和加工误差的因素提高加工质量的措施振动与防治案例分析振动：机床-刀具-工件系统往往会发生颤动，这种颤动称为振动。危害：1.加工表面留下波纹，降低加工质量2.伴有特征性的噪音出现3.使刀具损坏，机床联接零件松动甚至损坏。原因：引起振动的原因是多方面的，有外因也有内因，但根本原因是内因引起的。一般我们将内因所引起的振动称为自发振动，将外因所引起的作用称为强迫振动。机械振动介绍1.强迫振动强迫振动是在周期性的干扰力作用下发生的，其主要原因如下：（1）外界传来的振动。在工

2、作机床的周围有其他强力振动的机床或机器工作着，于是振动传给本机床。（2）转动着的工件或机床部件不平衡。如机床的齿轮、轴、卡盘或带轮的转动时不平衡而产生离心力。因为离心力改变方向就会产生振动，其振动频率等于不平衡零件每秒的转数。（3）机床传动机构或零件存在问题。如精度不高或安装不正确的齿轮、磨损了的零件等都会产生干扰力。此外如带传动接触不好、由油泵所造成的输油管中液体的脉动和粗加工所遗留下来是工件表面波峰等，均会产生周期性是干扰力。（4）加工方法本身所引起的振动。如车削带有轮齿的齿圈外圆或带有油槽、键槽的内孔等都会产生振动。2.自发振动

3、自发振动是物体受到没有振动的干扰力作用下，由其本身内部的矛盾性，即摩擦力或内应力等发生变化所引起的，它由运动本身所造成并受运动本身所支配，而当运动停止时，振动也消失。产生自发振动的原因如下：（1）切屑排出时，切屑与刀具和刀具与工件之间的摩擦力变动而引起振动。切削钢料时的振动就比切削铸铁时大。（2）切削层沿着其厚度方向的硬化不均匀而引起振动。（3）积屑瘤的时生时灭，使切削中的刀具前角和后角发生变化和切削横截面积的变化而引起振动。1.机床方面（1）机床床脚应刚性地固定在地脚下，最好灌注水泥，并用适当的弹性支座或隔震材料，如弹簧、橡胶、软木

4、、毡呢等。土壤也有隔震效果，或在基础周围挖有防震沟。（2）制造机床时最好选择能吸收振动能量的材料，如铸铁就比钢材好，因此有些防震机床就采用铸铁作为轴的材料，床脚、轴承座多用铸铁制造。（3）增加主轴刚性。如采用三档轴承、减少轴的伸出长度、增加轴承长度等，轴承应能调节。（4）调整机床主轴与轴承、滑板与楔铁之间的间隙。当然主轴有较高的圆度。（5）当滑板不用时，尽可能把它锁紧。（6）消除丝杠与螺母之间的间隙。（7）应校正机床。如床身扭转，则当滑板移动时，各处接触点不同容易产生间隙。消除方法2.刀具方面应用较大偏角的刀具，以减小径向力，并使切屑

5、厚度增加；增大车刀前角，使刀刃锋利，减小切屑与刀具的摩擦，使切削力减小；刀尖圆弧半径应取得小些；刀具后角小一些，近主刀刃处（约0.5—1mm）的后角甚至于接近零度；不能用钝刃的刀具进行切削；应用截面较大的刀杆，这样不但增加刀杆刚性，而且有利于散热，此外刀头尽可能伸出短一些，刀尖与工件中心等高或稍高一些；应用弹簧刀杆；用反装车刀切削。3.夹具方面为减少振动，装夹工件时应注意以下几点：（1）大卡盘的刚性比小卡盘好，四爪卡盘的刚性比三爪卡盘好，工件直接用螺钉安装在花盘上比卡盘装夹好。刚性好就不容易振动。（2）用一夹一顶安装工件比两顶尖安装工

6、件好，两端夹持工件比一夹一顶安装工件好。（3）应用刚性顶尖比活络顶尖好。在高速时一定要用活络顶尖，那么活络顶尖的外壳最好镶在床尾套筒内，而床尾套筒尽可能伸出短些。（4）车细长轴时，应采用中心架或跟刀架。4.切削用量方面在切削用量中，影响振动最大的是切削速度和吃刀量，其次是进给量。切削速度对振动的影响随切削速度的增大而增大，以后又减小，其临界速度随材料和切削方式不同而不同，一般以20—80m/min最不利于切削。吃刀量愈大振动愈强烈，进给量增大可以减小振动。任何情况下应避免宽而薄的切屑。当机床功率或刚性不足时，应增加进给次数，并增大进给

7、量来保证生产率，即用低速大进给方法。如果加工表面已有振痕，则第二次走刀时尽量避免造成振痕的切削速度和进给量。5.工作方面车削铸铁时的振动比车削钢料时小，这是由于铸铁的冷硬程度小的缘故。冷硬愈小，则振动也愈小。改变工件重量及振动系统刚度时，频率也随之改变。加工质量的概念概念：零件加工后表面层状态完整性的表征包括以下：1、加工表面的几何特征①表面粗糙度②表面波度2、表面层物理力学性能①表面层的加工硬化②表面层金相组织的变化③表面层残余应力影响加工质量影响和加工误差的因素工艺系统的振动振动使工艺系统的各种成形运动受到干扰和破坏，使加工表面出

8、现振纹，增大表面粗糙度值，恶化加工表面质量。刀具几何参数、材料和刃磨质量刀具的几何参数中对表面粗糙度影响最大主要是副偏角、主偏角、刀尖圆弧半径。在一定的条件下，减小副偏角、主偏角、刀尖圆弧半径都可以降低表面粗糙度。在同等