机械设计对机床的振动及防治研究论文(七贤文库外包兼职平台)

机床工作时产生的振动,不仅会影响机床的动态精度和被加工零件的质量,而且还要降低生产效率和刀具的耐用度,振动剧烈时甚至会降低机床的使用性能,伴随振动所发出的噪音会影响机床工人的健康。随着我国机床工业的飞速发展,机床的振动问题也就更加引起人们的重视。

一般的说,机床工作时所产生的振动基本上有两大类:

1)受迫振动;

2)自激振动。例如在车床、铣床和磨床上,经常见到回转主轴系统的受迫振动,其频率取决于回转主轴系统的转速(在铣削时还与铣刀的齿数有关)。在机床上发生的自激振动类型较多,例如有回转主轴(或与工件、或与刀具联系)系统的扭转或弯曲自激振动;机床床身、立柱、横梁等支撑件的弯曲或扭摆自激振动;还有工作台等移动部件在低速运行时所发生的张弛摩擦自激振动(通称爬行)等等。通常把金属切削过程中表现为刀具与工件之间强烈的相对振动的这种自激振动称为“颤振”。

机床工作时发生振动是常见的。机床振动不仅歪曲了工件的几何形状和尺寸,而且还将在已加工表面上留下振纹,降低了精度和表面光洁度,加剧了金属表面层的冷硬情况,振动时刀具的耐用度也将急剧下降,甚至导致刀刃的崩坏,这个问题对于性质较脆的硬质合金刀具和陶瓷刀具来说尤为严重。机床发生振动后,往往迫使操作工人降低切削用量,因而限制了机床的生产率。此外,在机床自动线中,只要有一台机床发生振动而被迫暂停运转,就会破坏生产的节律,引起生产过程的混乱。可见机床振动是必须引起注意的一个重要问题。随着科学技术的飞跃发展,对机床零件的制造精度和表面质量提出了更高的要求,从而使机床振动问题的研究成为研制、生产和使用机床等部门必须面对的重大课题,研究机床振动的目的在于探究机床振动的原因,谋求防止和消除机床振动的方法,以研制抗振性更佳的机床。

一般来说,增强“机床-刀具-工件”工艺弹性系统的刚度,是提高工艺系统抗振性从而防止振动的最普遍方法,它在任何情况下可用来防止受迫振动和自激振动,并能消除破坏工作过程平稳进行的个别冲击因素的影响。因此,为了提高整个工艺系统的刚度,增强工艺系统各环节特别是切削力传递路线上最薄弱环节的刚度,显然是很重要的。