機(jī)械制造工藝學(xué)(2)-資料下載頁(yè)
2025-04-29 12:09本頁(yè)面
【正文】 ）， 拾取信號(hào)進(jìn)行頻譜分析 ， 并與加工時(shí)振動(dòng)頻率比較 。 若相同 ， 可確定為強(qiáng)迫振動(dòng) ? 查找干擾力源 —— 確定內(nèi)部干擾源具體位置 41 機(jī)械加工振動(dòng)診斷技術(shù) ? 診斷參數(shù) —— 相位差 再生型顫振診斷 ? 相位差測(cè)量與計(jì)算 ? 相位差可通過(guò)測(cè)量顫振頻率 f 及工件轉(zhuǎn)數(shù) n 間接求得 ? 車(chē)削：工件每轉(zhuǎn)切削振痕數(shù) J ?JJnfJz ???60式中 Jz、 Jω分別為 J 的整數(shù)和小數(shù)部分 相位差 ψ： ψ＝ 360176。 （ 1－ Jω ） 為控制 ψ測(cè)量誤差，需采用頻率細(xì)化技術(shù) ? 診斷要領(lǐng) ? 相位差 ψ位于 Ⅰ 、 Ⅱ 象限，即 0176。 ＜ ψ ＜ 180176。 ，有再生型顫振 ? 相位差 ψ位于 Ⅲ 、 Ⅳ 象限，即 180176。 ＜ ψ ＜ 360176。 ，非再生型顫振 42 機(jī)械加工振動(dòng)診斷技術(shù) ? 診斷參數(shù) —— y 向振動(dòng)相對(duì)于 x 向振動(dòng)的相位差 耦合型顫振診斷 ? 診斷要領(lǐng) 根據(jù)理論推導(dǎo)： ? 相位差 ψ位于 Ⅰ 、 Ⅱ 象限，非耦合型顫振 ? 相位差 ψ位于 Ⅲ 、 Ⅳ 象限，為耦合型顫振 ? 相位差測(cè)量與計(jì)算 ? 相位差 ψ可通過(guò)求取振動(dòng)信號(hào) x(t) 與 y(t) 的互功率譜密度函數(shù)Sxy(ω)在主振頻率成分上的相位值獲得 43 機(jī)械加工振動(dòng)診斷技術(shù) ? 工作條件與測(cè)試裝置 診斷實(shí)例 ? 工作條件 —— C6140車(chē)床車(chē)電機(jī)軸 ， 長(zhǎng)度 800mm， 最大直徑 50mm， YT15車(chē)刀 ， 主偏角 45176。 ， v＝ ， f＝ ， ap＝ ? 測(cè)試裝置 44 機(jī)械加工振動(dòng)診斷技術(shù) ? 診斷過(guò)程與診斷結(jié)果 ? 切削試驗(yàn)與空轉(zhuǎn)試驗(yàn) 空轉(zhuǎn)信號(hào)自譜圖 車(chē)削過(guò)程振動(dòng)信號(hào)自譜圖 ? 自譜圖分析 ? 車(chē)削過(guò)程自譜圖：最大峰值頻率 150Hz， 高頻峰值頻率為其倍頻成分 →車(chē)削振動(dòng)主振頻率為 150Hz ? 空轉(zhuǎn)試驗(yàn) 150Hz處無(wú)明顯峰值 → 150Hz振動(dòng)不是強(qiáng)迫振動(dòng) 45 互譜相頻特性及凝聚函數(shù) x 向振動(dòng)信號(hào)頻率細(xì)化 機(jī)械加工振動(dòng)診斷技術(shù) ? 互譜分析 —— 判定自激振動(dòng)類(lèi)型 ? 頻率細(xì)化處理：顫振頻率為 ～工件轉(zhuǎn)速 n＝ → 可計(jì)算出前后兩轉(zhuǎn)相位差 ψ＝ 176。 ， 為再生型顫振 ? 主振頻率 (150Hz)成分上相位差 ψ＝ 176。 ， 凝聚函數(shù) ψ處于 Ⅱ 象限 → 150Hz振動(dòng)非耦合型顫振 ?xy?46 機(jī)械加工振動(dòng)防治 消除或減弱產(chǎn)生強(qiáng)迫振動(dòng)的條件 ? 減小機(jī)內(nèi)干擾力的幅值 ? 調(diào)整振源的頻率： 式中 f 和 fn 分別為振源頻率和系統(tǒng)固有頻率 ? 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?、 空氣彈簧 、 泡沫乳膠 、 軟木 、礦渣棉 、 木屑等 0 .2 5nfff? ?一般要求： 47 機(jī)械加工振動(dòng)防治 消除或減弱產(chǎn)生自激振動(dòng)的條件 ? 減小 切削或磨削時(shí)的重疊系數(shù) 式中 bd —— 等效切削寬度 ， 即本次切削實(shí)際切到上次切削殘留振紋 在垂直于振動(dòng)方向投影寬度； b —— 本次切削在垂直于振動(dòng)方向上的切削寬度； B , fa —— 砂輪寬度與軸向進(jìn)給量 。 重疊系數(shù) a p fa B 振動(dòng)方向 XD f a）切削 b）磨削 κ r κ r ， dab B fbB?? ???（ 切 削 ） （ 磨 削 ）48 機(jī)械加工振動(dòng)防治 ? 調(diào)整振動(dòng)系統(tǒng)小剛度主軸的位置 β x2 x2 x1 x1 11 22兩種尾座結(jié)構(gòu) ? 增加切削阻尼 車(chē)刀消振棱 ～ 5176。 ～ 20176。 2176。 ～ 3176。 ? 減小重疊系數(shù)方法 ? 增加主偏角 ? 增大進(jìn)給量 49 機(jī)械加工振動(dòng)防治 ? 采用變速加工 ? 針對(duì)再生型顫振 ? 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 變速切削減振原理 變速切削減振實(shí)例 工件： 45，刀具： φ200銑刀， n0=70r/min，f=， Δn/n0=177。 15％，變速頻率，變速波形為正弦波 50 機(jī)械加工振動(dòng)防治 ? 提高工藝系統(tǒng)剛度 ? 增大工藝系統(tǒng)阻尼 改善工藝系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性 阻尼材料 鑄鐵環(huán) 鑄鐵套筒 零件上加阻尼材料 51 機(jī)械加工振動(dòng)防治 ? 動(dòng)力減振器 采用減振裝置 ? 摩擦式減振器 裝在車(chē)床尾座上的摩擦式減振器 動(dòng)力減振器 1橡膠圈 2橡膠墊 3機(jī)床 m1 4彈簧阻尼元件 5附加質(zhì)量 m2 52 機(jī)械加工振動(dòng)防治 ? 沖擊式減振器 AAxT ????? ????? m a x2? 沖擊式減振器及其動(dòng)力學(xué)模型 式中 T—— 振動(dòng)體 M 的振動(dòng)周期 A—— 振動(dòng)體 M 的振幅
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