機(jī)械加工表面質(zhì)量控制詳述-資料下載頁(yè)
2025-02-08 12:05本頁(yè)面
【正文】 60。振動(dòng)，至一定程度，系統(tǒng)有穩(wěn)幅的自激振動(dòng)；故振動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生自激振動(dòng)的基本條件是：W 振出 W 振入或 FP振出 FP振入2．自激振動(dòng)的激振機(jī)理（ 1） 再生顫振1）再生顫振原理如 圖 a)所示，車刀只做橫向進(jìn)給。在穩(wěn)定的切削過(guò)程中，刀架系統(tǒng)因材料的硬點(diǎn)，加工余量不均勻，或其它原因的沖擊等，受到偶然的擾動(dòng)。刀架系統(tǒng)因此產(chǎn)生了一次自由振動(dòng)，并在被加工表面留下相應(yīng)的振紋。當(dāng)工件轉(zhuǎn)過(guò)一轉(zhuǎn)后，刀具要在留有振紋的表面上切削，因切削厚度發(fā)生了變化，所以引起了切削力周期性的變化。產(chǎn)生動(dòng)態(tài)切削力。將這種由于切削厚度的變化而引起的自激振動(dòng)，稱為 “再生顫振 ”。圖 自由正交切削時(shí)再生顫振的產(chǎn)生2）再生顫振產(chǎn)生的條件圖表示了四種情況。圖中實(shí)線表示前一轉(zhuǎn)切削的工件表面振紋，虛線表示后一轉(zhuǎn)切削的表面。結(jié)論：在再生顫振中，只有當(dāng) 后一轉(zhuǎn)的振紋的相位滯后于前一轉(zhuǎn)振紋時(shí) 才有可能產(chǎn)生再生顫振。 a） 前后兩轉(zhuǎn)的振紋沒(méi)有相位差（ ψ=0） 圖 ab） 前后兩轉(zhuǎn)的振紋相位差為 ψ=π圖 bc） 后一轉(zhuǎn)的振紋相位超前， 0ψπ圖 cd） 后一轉(zhuǎn)的振紋相位滯后，即 0ψπ圖 d圖 再生顫振時(shí)振紋相位角與平均切削厚度的關(guān)系 a） ψ=0b） ψ=πc） 0ψπd） 0ψπ?一般 0＜ μ＜ 1， 徑向切入 μ=1（ 切槽、鉆、端銑等）?橫向切削 0＜ μ＜ 1?車方牙螺紋， μ=0， 無(wú)重迭切削，不可能發(fā)生再生顫振。2）重迭系數(shù)對(duì)再生顫振的影響重 迭 系 數(shù) 前一次切削工件表面形成的波紋面寬度在相繼的后一次切削的有效寬度中所占的比例，用 μ表示。μ=（ Bf） /BB— 切削寬度，f — 進(jìn)給量。（ 2） 振型耦合顫振1）振型耦合原理當(dāng)縱車方牙螺紋的外圓表面如 圖 5所示，刀具并未發(fā)生重疊切削，若按再生顫振原理，則不應(yīng)該產(chǎn)生顫振。但在實(shí)際加工中，當(dāng)切削深度達(dá)到一定值時(shí)，仍會(huì)發(fā)生顫振，這可以用振型耦合原理來(lái)解釋。圖示是兩個(gè)自由度振型耦合顫振動(dòng)力學(xué)模型刀具等效質(zhì)量為 m，相互垂直的等效剛度系數(shù)分別為 k k2（ 設(shè) k1k2） 剛度低的方向振型為 x1， 剛度高的方向振型為 x2。圖 縱車方牙螺紋外表面圖 兩個(gè)自由度的耦合振動(dòng)模型 a） 切削模型 b） 動(dòng)力學(xué)模型當(dāng)?shù)都芟到y(tǒng)以 ω的頻率振動(dòng)時(shí)，質(zhì)量 m在 xx2兩個(gè)方向上以不同的振幅和相位進(jìn)行振動(dòng)，其合成運(yùn)動(dòng)軌跡近似橢圓 E。若 A→B→C→ 切入； C→D→A→ 切出 → 由于切出時(shí)的平均切削厚度大于切入時(shí)的平均切削厚度，正功大于負(fù)功，在一個(gè)振動(dòng)周期內(nèi)，有多余的能量輸入振動(dòng)系統(tǒng)。因此，振動(dòng)得以維持。反之，則不能維持。ACBDE4．控制自激振動(dòng)的途徑抑制自激振動(dòng)途徑?V=30～ 70m/min→ 自振 ↑?f↓→ 自振 ↑； 保證 Ra時(shí) → f↑?提高機(jī)床抗振性?提高刀具抗振性（采用消振刀具）?提高工件安裝剛性根據(jù)振型耦合原理，工藝系統(tǒng)的振動(dòng)還受到各振型的剛度比及其組合的影響。合理調(diào)整它們之間的關(guān)系，就可以有效地提高系統(tǒng)的抗振性，抑制自激振動(dòng)。（ 削扁鏜桿試驗(yàn) ）提高工藝系統(tǒng)抗振性合理選擇切削用量合理選擇刀具參數(shù)采用變速切削采用 減振裝置合理調(diào)整主振模態(tài)剛度比及其組合?前角、主偏角 ↑→ 自振 ↓?后角 ↓→ 自振 ↓； 但太小時(shí)→ 自振 ↑抑制再生顫振方法用于工藝系統(tǒng)剛性較好的場(chǎng)合。減振裝置1） 阻尼器的原理及應(yīng)用 利用固體或液體的阻尼來(lái)消耗振動(dòng)的能量，實(shí)現(xiàn)減振。2） 吸振器的原理及應(yīng)用① 動(dòng)力吸振器② 沖擊吸振器圖 阻尼器減振裝置圖 用于鏜刀桿的 動(dòng)力吸振器圖 沖擊式吸振器 1－自由質(zhì)量 2－彈簧 3－螺釘根據(jù)振型耦合原理，工藝系統(tǒng)的振動(dòng)還受到各振型的剛度比及其組合的影響。合理調(diào)整它們之間的關(guān)系，就可以有效地提高系統(tǒng)的抗振性，抑制自激振動(dòng)。圖所示為削扁鏜桿， x1是削扁鏜桿的小剛度主軸， x2是削扁鏜桿的大剛度主軸。理論分析與實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，方位角 α（ α為加工表面法向 y與鏜桿削邊垂線的夾角）對(duì)鏜孔系統(tǒng)的穩(wěn)定性具有重要影響。圖 b所示削扁鏜桿的小剛度主軸的方位角 α介于切削力 F與 y方向的夾角 β范圍內(nèi)，容易產(chǎn)生振型耦合型顫振。圖 c所示削扁鏜桿的小剛度主軸的方位角 α落在 F與 y方向的夾角 β范圍之外，可避免發(fā)生振型耦合型顫振。削扁鏜桿實(shí)驗(yàn)圖 削扁鏜桿鏜孔取鏜桿 a=， vc=40m/min， f=， ap=3mm， 鏜桿懸伸長(zhǎng)度為 550mm。 由圖所示的 “8”字形區(qū)域可知，最適宜的方位角在 α=120176。~140176。(或α=300176。~320176。)之間。具有較高穩(wěn)定性的方位角 α可通過(guò)削扁鏜桿實(shí)驗(yàn)獲得：謝謝觀看 /歡迎下載BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH
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