【正文】 0≤ μ ≤ 1 B fB a???bbd?? （外圓車削） （外圓磨削） 重疊系數(shù)為： 消除或減少自激振動的方法 1）減小重疊系數(shù) μ （ 1）破壞自振條件，提高切削穩(wěn)定性 2） 合理選擇切削用量 增大 f 、 vc， 減小 ap， 避開 振動易發(fā)區(qū) 采用消振棱，增加切削阻尼 4）調(diào)整振動系統(tǒng)低剛度主軸位置 削扁鏜桿 3）合理選擇刀具參數(shù) 加大主偏角 kr 、前角 γ0，減 少切削力； 適當(dāng)減小后角 α 0， 增大摩擦阻尼 車 三角螺紋 和 采用 90186。 能量抵消 能量抵消 消耗能量 獲得能量 （ 2）振型耦合自激振動機(jī)理 實(shí)際生產(chǎn)中 ， 機(jī)械加工系統(tǒng)一般是具有不同剛度和阻尼的彈簧系統(tǒng) ，具有不同方向性的各彈簧系統(tǒng)復(fù)合在一起 ， 滿足一定的組合條件就會產(chǎn)生自激振動 ， 這種復(fù)合在一起的自激振動機(jī)理稱 振型耦合 自激振動機(jī)理 。主要用于 零件的毛坯表面，如板簧、鉆桿、 連桿、齒輪等 滾壓 滾珠、滾柱滾壓 鋼球擠壓 漲孔 機(jī)械加工過程中的振動及其控制 機(jī)加中的振動類型 自由振動 5% 切削力突變（切入時），外力沖擊 強(qiáng)迫振動 30% 受周期干擾力（地基、電機(jī)、齒輪嚙 合、回轉(zhuǎn)件不平衡、多刃多齒刀具） 自激振動 65% 系統(tǒng)自身引起的交變切削力作用，加 強(qiáng)和維持了自身振動 振動的危害 表面質(zhì)量下降 （振紋） 降低機(jī)床、夾具、刀具壽命 （聯(lián)接松動，崩刃、磨損） 限制生產(chǎn)率的提高 （切削用量不能提高） 環(huán)境污染 （噪音） 概述 強(qiáng)迫振源 機(jī)外振源 通過地基傳給工藝系統(tǒng) 機(jī)內(nèi)振源 電機(jī)振動 （ 轉(zhuǎn)子 、 磁力不平衡 ） 回轉(zhuǎn)零件不平衡 （ 卡盤 、 砂輪 、 刀盤 、 工件等 ） 傳動件振動 （ 齒輪嚙合 、 皮帶接頭 、 軸承誤差 ） 往復(fù)件慣性力 （ 牛頭刨滑枕 ） 切削沖擊 （斷續(xù)切削、帶槽工件、材料不均） 強(qiáng)迫振動及其控制 查找振源的方法 工件表面振紋 振動信號分析 車回轉(zhuǎn)零件 刨平面零件 頻譜分析 60nmf ?lvf6010 00?其中： f—— 振動頻率 Hz n—— 主軸轉(zhuǎn)數(shù) rpm m—— 振紋數(shù)，個 v—— 切削速度 m/min l—— 振紋波長 mm 消除和控制強(qiáng)迫振動的措施 減小或消除振源激振力 減小沖擊切削振動 改變機(jī)床轉(zhuǎn)速 增加刀具齒數(shù) 減小切削力（用量選擇） 刀具設(shè)計（不等齒距端銑） 回轉(zhuǎn)件靜、動平衡；軸承件的制造裝配 采用隔振裝置吸收振源能量，隔離或減少外界振動對加工的干擾 提高工藝系統(tǒng)動剛度，增加系統(tǒng)阻尼，使系統(tǒng)固有頻率避開共振區(qū) 采用減振器和阻尼器 自激振動及其控制 （ 1）再生自激振動機(jī)理 因切削過程中 交變切削力 所產(chǎn)生的自激振動頻率較高，通常又稱 顫振 。 磨削裂紋 在零件的制造過程中，一方面要設(shè)法 避免裂紋的產(chǎn)生 ，另一方面要采用適宜的檢驗方法 來檢查工件的表面質(zhì)量。 磨削淬火鋼、滲碳鋼及硬質(zhì)合金工件時，常常在垂直于磨削的方向上產(chǎn)生微小 龜裂，嚴(yán)重時發(fā)展成龜殼狀微裂紋 。 硬化程度 N 為 式中 H0— 基體的顯微硬度 ， HV H — 硬化層顯微硬度， HV %1000?? HHN硬化層深度 Δhd 是指加工硬化層深入基體的距離，以 μm計 加工表面除了受 切削力 以外，還要受到 切削溫度 的影響，當(dāng) 切削溫度 低于相變點(diǎn)時，表層將被弱化，硬度將降低；若溫度高于時將產(chǎn)生相變。 切削層金屬經(jīng)受塑性變形時，切削層以下的一部分金屬也將產(chǎn)生塑性變形；再加上刀具刃口鈍圓半徑的存在，分流點(diǎn)以下的部分未被切下，而是經(jīng)受的擠壓產(chǎn)生了很大的附加塑性變形。 機(jī)械拋光 用 帆布、毛氈或皮帶 ，加入 磨料（氧化鉻、氧化鐵等） 也可用配制的拋光研磨膏，在打磨過程中去除金屬層 液體拋光 用含 磨料的磨削液高速噴磨 ，擊平凸峰 拋光 此外，還有電解拋光、化學(xué)拋光等非傳統(tǒng)加工方法。 6） 切削刃損壞及刀具邊界磨損 重要結(jié)論： 在機(jī)械加工過程中， 低頻振動 會引起工件表面產(chǎn)生 表面波度 ， 高頻振動 會引起工件表面生產(chǎn) 表面粗糙度 。 崩碎切屑 形成過程中，從主切削刃處開始的裂紋在接近主應(yīng)力方向斜著向下延伸，造成加工表面的凸凹不平。 機(jī)械加工表面粗糙度及其降低的工藝措施 一、切削加工 刀具 操作者 環(huán)境 冷卻潤滑 工件 機(jī)床 夾具 切削用量 材料 表面粗糙度 幾何角度 安裝情況 材料 組織 剛性 精度 剛性 精度 功率 運(yùn)動平穩(wěn)性 剛性 切削速度 進(jìn)給量 背吃刀量 種類 用量 供給方式 質(zhì)量 振動 溫度 技術(shù)水平 精神狀態(tài) 1） 理論粗糙度 )0(8 εε2m a x ?? rrfR減小措施： 合理選擇刀具幾何角度 減少進(jìn)給量 采用直線過渡刃（修光） )0(c otc ot ε39。 （ 2） Rx? 圖 點(diǎn)圖反映工藝過程質(zhì)量指標(biāo)分布中心（系統(tǒng)誤差）的變化 點(diǎn)圖則反映工藝過程質(zhì)量指標(biāo)分散范圍（隨機(jī)誤差）的變化 因此，這兩個點(diǎn)圖必須聯(lián)合使用。其概率密度函數(shù)為： 221e21 ?????? ??? ????xy )0,( ??????? ?x177。 誤差復(fù)映系數(shù) ε 式中 CFp —— 徑向切削力系數(shù) f —— 進(jìn)給量 YFp —— 進(jìn)給量對切削力影響指數(shù) sYFBWKfC PFP??????減少誤差復(fù)映的主要措施 多次走刀 n???? ?????????? 21總提高工藝系統(tǒng)剛度 提高工藝系統(tǒng)剛度的主要措施 ① 提高 工件在加工時的剛度 或 減小其變形 合理選擇工件的 加工和裝夾 方式 薄壁件均勻夾緊 ； 細(xì)長件 用中心架、跟刀架或反向進(jìn)給切削 ② 提高刀具在加工時的剛度 改善刀具材料、結(jié)構(gòu)；熱處理；鉆套、鏜套；對稱刃口抵消切削分力 ③ 提高機(jī)床及夾具的剛度 合理設(shè)計結(jié)構(gòu)，剛度平衡 ； 盡量減少零件數(shù)，提高接合面形狀精度，降低表面粗糙度值，減少接觸變形 ； 可靠預(yù)緊 求法？ BW總????sYFn KfC PFP????? ??? ??21總n ?? ?12. 工藝系統(tǒng)熱變形的影響與控制 熱源 內(nèi)部熱源 外部熱源 摩擦熱 （運(yùn)動副） 轉(zhuǎn)化熱 （電動機(jī)，動力能耗） 加工熱 （切削熱、磨削熱） （薄片類零件） 環(huán)境溫度 （室溫、地基溫度） 輻射熱 （陽光、取暖設(shè)備、人體） 熱變形對加工精度的影響 （特別是 精密件、大型件 的加工） 機(jī)床：破壞原有的冷態(tài)幾何精度，造成加工誤差 （大機(jī)床、日俄） 工件：冷卻后尺寸改變；局部受熱不均而變形 （大零件如導(dǎo)軌） 刀具：加工過程中熱伸長引起加工尺寸變化 精密加工時也要考慮夾具、量具熱變形帶來的誤差 控制熱變形的主要措施 減少熱量產(chǎn)生和傳入 正確使用刀（磨）具、切（磨）削用量；及時 刃磨或修整刃具； 電機(jī)外置、油箱外置（二次 熱源）；防曬 加強(qiáng)散熱能力 高效冷卻（噴霧冷卻、潤滑油冷凍降溫， 液氮， 采用冰研磨 ） 均恒溫度場 采用熱對稱和熱補(bǔ)償結(jié)構(gòu)；恒溫間 （德國） ； 機(jī)床預(yù)熱 （長春）。 對零件形狀精度的影響 金剛石砂輪修整裝置 非球曲面加工后照片 金剛石砂輪修整照片 (a) 修整前 (b) 修整后 提高相互位置關(guān)系精度的措施 Tetraform ‘C’ 使用 幾何精度高的機(jī)床（決定因素） 保證高精度的 零部件制造、總裝調(diào)試 和 維修 誤差 檢測與補(bǔ)償 （在已有機(jī)床上進(jìn)行） 4. 成形運(yùn)動間速度關(guān)系精度 車、磨螺紋以及滾齒、插齒、磨齒等加工，要求 各成形運(yùn)動之間具有準(zhǔn)確的速度關(guān)系。 鏜床： 主軸受力方向不斷改變，故主要取決于 主軸軸承孔 的形狀精度。 (c) 提高對尺寸分布中心判斷的準(zhǔn)確性 二、 影響 位置精度 的