機械加工質(zhì)量及其控制概述(ppt68頁)-資料下載頁
2025-02-08 12:05本頁面
【正文】 共振 ”現(xiàn)象。 ? 強迫振動的特征 第五節(jié) 機械加工過程中的振動及控制 一、機械加工過程中的強迫振動 第四章 機械加工質(zhì)量及其控制 減小強迫振動的措施 ? 減小激振力 ? 調(diào)整振源頻率 ? 提高工藝系統(tǒng)的剛度和阻尼 ? 采取隔振措施 ? 采用減振裝置。 ? 減小強迫振動的措施 第五節(jié) 機械加工過程中的振動及控制 一、機械加工過程中的強迫振動 第四章 機械加工質(zhì)量及其控制 由強迫振動的特征可知， 強迫振動的頻率總是與干擾力的頻率相等或是它的倍數(shù) ，我們可以根據(jù)強迫振動的這個規(guī)律去查找強迫振動的振源。 ? 機械加工過程中強迫振動振源的查找方法 第五節(jié) 機械加工過程中的振動及控制 一、機械加工過程中的強迫振動 第四章 機械加工質(zhì)量及其控制 自激振動： 機械加工過程中，在沒有周期性外力作用下，由系統(tǒng)內(nèi)部激發(fā)反饋產(chǎn)生的周期性振動，稱為 自激振動 ；在金屬切削過程中的自激振動一般稱為 切削顫振 ，簡稱 顫振 。 ? 自激振動的特征 第五節(jié) 機械加工過程中的振動及控制 二、機械加工過程中的自激振動 第四章 機械加工質(zhì)量及其控制 它由振動過程本身引起切削力 周期性變化，從不具備交變特 性的能源中周期獲得能量，使 振動得以維持。 自激振動由振動系統(tǒng)本身參數(shù) 決定，與強迫振動顯著不同。 自由振動受阻尼作用將迅速衰 減，而自激振動不會因阻尼 存在而衰減。 自激振動的頻率接近于系統(tǒng) 的固有頻率，即顫振頻率取 決于振動系統(tǒng)的固有特性。 這與自由振動相似，而與強 迫振動根本不同 E A1 A0 A2 A E E+ 自激振動 特點 不衰減的振動 f自 =f固 取決于一周期獲得的能量 取決于切削過程本身 ? 自激振動的特征 第五節(jié) 機械加工過程中的振動及控制 二、機械加工過程中的自激振動 第四章 機械加工質(zhì)量及其控制 ? 自激振動的特征 第五節(jié) 機械加工過程中的振動及控制 二、機械加工過程中的自激振動 自激振動系統(tǒng)維持穩(wěn)定振動的條件是： 在一個振動周期內(nèi)，從能源輸入到系統(tǒng)的能量 (E+)等于系統(tǒng)阻尼所消耗的能量(E)。 如果吸收能量大于消耗能量，則振動會不斷加強；如果吸收能量小于消耗能量，則振動將不斷衰減而被抑制。 在一個振動周期內(nèi)，若振動系統(tǒng)獲得的能量 E+等于系統(tǒng)消耗的能量 E，則自激振動是以 A0為振幅的穩(wěn)定的等幅振動。當(dāng)振幅為 A1時，振動系統(tǒng)每一振動周期從電動機獲得的能量 E+大于振動所消耗的能量 E，則振幅將不斷增大，直至增大到振幅 A0時為止；反之，當(dāng)振幅為 A2時，振動系統(tǒng)每一振動周期從電動機獲得的能量 E+小于振動所消耗的能量 E，則振幅會不斷減小，直至減小到振幅 A0時為止。 E A1 A0 A2 A E E+ 第四章 機械加工質(zhì)量及其控制 在穩(wěn)定的切削過程中，刀架系統(tǒng)因材料的硬點，加工余量不均勻，或其它原因的沖擊等，受到偶然的擾動。刀架系統(tǒng)因此產(chǎn)生了一次自由振動，并在被加工表面留下相應(yīng)的振紋。 當(dāng)工件轉(zhuǎn)過一轉(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 ，稱為 “ 再生顫振 ”。 ? 自激振動的激振機理 第五節(jié) 機械加工過程中的振動及控制 二、機械加工過程中的自激振動 第四章 機械加工質(zhì)量及其控制 自由正交切削時再生顫振的產(chǎn)生 ? 自激振動的激振機理 第五節(jié) 機械加工過程中的振動及控制 二、機械加工過程中的自激振動 第四章 機械加工質(zhì)量及其控制 當(dāng)縱車方牙螺紋的外圓表面，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。但在實際加工中，當(dāng)切削深度達到一定值時，仍會發(fā)生顫振，這可以用 振型耦合原理來解釋。 工件 刀具 f 縱車方牙螺紋外表面 ? 自激振動的激振機理 第五節(jié) 機械加工過程中的振動及控制 二、機械加工過程中的自激振動 第四章 機械加工質(zhì)量及其控制 ? 自激振動的激振機理 第五節(jié) 機械加工過程中的振動及控制 二、機械加工過程中的自激振動 振型耦合模型至少要有兩個自由度的振動系統(tǒng) 。 實驗表明，當(dāng)小剛度方向 x1落在β角內(nèi)時，即 α1＜ β為不穩(wěn)定區(qū)。其中當(dāng) α1=β/2時，穩(wěn)定性最差，最易發(fā)生顫振。 當(dāng)?shù)都芟到y(tǒng)以 ω的頻率振動時，質(zhì)量 m在 x x2兩個方向上以不同的振幅和相位進行振動，其合成運動軌跡近似橢圓 E。 若 A→B切入； B→A切出，由于切出時的平均切削厚度大于切入時的平均切削厚度，正功大于負功，在一個振動周期內(nèi)，有多余的能量輸入振動系統(tǒng)。因此，振動得以維持。反之，則不能維持。 第四章 機械加工質(zhì)量及其控制 抑制自激振動 途徑 ? v =30～ 70m/min→自振 ↑ ? f↓→自振 ↑；保證 Ra時 →f↑ ?提高機床抗振性 ?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。 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 →自振 ↑ 抑制再生顫振方法，用于工藝 系統(tǒng)剛性較好的場合。 第五節(jié) 機械加工過程中的振動及控制 二、機械加工過程中的自激振動 第四章 機械加工質(zhì)量及其控制 減振裝置 ——當(dāng)無法從根本上消除產(chǎn)生切削振動的條件，又無法有效提高工藝系統(tǒng)的抗振性和穩(wěn)定性時，可采用消振、減振裝置。 阻尼減振器： 利用固體或液體的摩擦阻尼來消耗振動的能量，實現(xiàn)減振。 摩擦減振器： 利用摩擦阻尼消耗振動能量。 沖擊減振器： 由一個與振動系統(tǒng)剛性聯(lián)結(jié)的殼體和一個在體內(nèi)可自由沖擊的質(zhì)量組成，當(dāng)系統(tǒng)振動時，由于質(zhì)量反復(fù)地沖擊殼體消耗了振動的能量，因而可顯著消振。 動力式減振器： 用彈性元件把一個附加質(zhì)量塊連接到振動系統(tǒng)中，利用附加質(zhì)量的動力作用，使彈性元件加在系統(tǒng)上的力和系統(tǒng)的激振力相抵消 第五節(jié) 機械加工過程中的振動及控制 三、控制機械加工振動的途徑 第四章 機械加工質(zhì)量及其控制 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 FAIT
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