【正文】 發(fā)生一定規(guī)律的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因而其摩擦表面上必然有摩擦力作用著。振動(dòng)劇烈時(shí)甚至?xí)档蜋C(jī)床的使用性能，不僅如此，伴隨振動(dòng)所產(chǎn)生的噪聲可能刺激操作工人，引起疲倦，導(dǎo)致工作效率下降。但由于時(shí)間及條件限制，可能存在一些不足之處，希望評(píng)閱老師指出并原諒。在對(duì)振動(dòng)問(wèn)題的研究分析之外，本文也對(duì)現(xiàn)今國(guó)內(nèi)外機(jī)床動(dòng)態(tài)性能的研究作了一定的介紹，并指出了未來(lái)的研究趨勢(shì)。另外，為對(duì)比鋼球及其他材料的減振效果，還做了一組根據(jù)沙子重量設(shè)計(jì)的正交試驗(yàn)。在本次的實(shí)驗(yàn)中，安排了五組鋼球減振實(shí)驗(yàn)以及一組沙子的減振實(shí)驗(yàn)。正交設(shè)計(jì)（Orthogoual design）簡(jiǎn)稱正交設(shè)計(jì)（Orthogoual）,它是利用規(guī)格化的正交表（Orthogoual table），科學(xué)的安排與分析多因素試驗(yàn)的方法，使目前最常用的方法之一。最后，減振試驗(yàn)由于是多因素，多水平試驗(yàn)，要得到全面準(zhǔn)確的試驗(yàn)結(jié)果，工作量十分大。施加偏心激振力法：在模型機(jī)設(shè)計(jì)中，在模擬銑刀上設(shè)計(jì)了一通孔，使模擬刀具相當(dāng)于一偏心輪，在高速旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，即對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生一離心激振力，對(duì)調(diào)頻電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)可改變激振力的大小。 脈沖激勵(lì)法：脈沖激振是用一把裝有力傳感器的錘子（又叫脈沖錘）敲擊試件，它對(duì)試件的作用力為近似正弦波，其有效頻率范圍決定于脈沖持續(xù)時(shí)間τ，錘頭墊愈硬τ越小，則頻率范圍愈大。這是試驗(yàn)最基本和首要的一步，用以作為標(biāo)準(zhǔn)衡量之后減振試驗(yàn)效果的好壞。盛放不同規(guī)格鋼球的減振槽相當(dāng)于一個(gè)阻尼消振器，利用鋼球之間及其與槽壁之間的碰撞摩擦，消耗銑床模型機(jī)的振動(dòng)能量，以達(dá)到減振的目的。本文的研究主要可以分為以下三個(gè)部分：首先，參照X62W型銑床，設(shè)計(jì)了一臺(tái)用于減振試驗(yàn)的銑床模型機(jī)。本文主要是對(duì)臥式銑床的振動(dòng)減振系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)特性的研究，由于銑床的外部環(huán)境及本身構(gòu)造在其的研究中可看做是不可改變的因素，所以可以實(shí)現(xiàn)的減振方法只有附加諧振系統(tǒng)在振動(dòng)結(jié)構(gòu)上用以抵消原振動(dòng)，以達(dá)到減振的目的。增大系統(tǒng)中的剛度K。機(jī)床的減振方法從理論上來(lái)說(shuō)，一般有四種途徑：減少激振力P。研究機(jī)床振動(dòng)的目的，在于探究機(jī)床振動(dòng)發(fā)生的原因，謀求防止和消除機(jī)床振動(dòng)的方法，以及研制抗振性更佳的機(jī)床。故振動(dòng)問(wèn)題必須引起我們足夠的重視。KEY WORDS：Antivibration, Cantilever beam system, inherent frequency, antivibration using the steel ball目錄第1章 前言┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉ 1第2章 機(jī)床振動(dòng)問(wèn)題的分析┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉ 3 2．1 機(jī)床減振問(wèn)題的提出┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉3 2．2 機(jī)床振動(dòng)產(chǎn)生的原因及減振問(wèn)題┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉3 2．2．1 機(jī)床振動(dòng)產(chǎn)生的原因┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉ 4 2．2．2 機(jī)床減振問(wèn)題的討論┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉ 5 2．3 本課題的提出┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉7第3章 銑床模型機(jī)的設(shè)計(jì)┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉ 9 3．1 X62W型銑床的介紹┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉ 9 3．2 模型機(jī)的設(shè)計(jì)┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉ 10 3．2．1 模型機(jī)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉10 3．2．2 模型機(jī)的內(nèi)部選型┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉11第4章 固有頻率的測(cè)定┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉13 4．1 固有頻率測(cè)定方法的介紹┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉ 13 4．1．1 測(cè)定固有頻率的意義┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉134．1．2 儀器介紹┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉13 4．2 用正弦激勵(lì)法測(cè)固有頻率┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉ 16 4．3 用脈沖激勵(lì)法測(cè)固有頻率┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉ 18第5章 模型機(jī)的減振試驗(yàn)研究┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉195． 1 正交試驗(yàn)原理┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉ 195．1．1 正交試驗(yàn)原理介紹┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉ 195．1．2 正交表安排試驗(yàn)步驟┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉ 205．2 試驗(yàn)方案的選擇及試驗(yàn)結(jié)果┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉ 215．2．1 鋼球減振試驗(yàn)┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉ 215．2．2 沙子減振試驗(yàn)┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉ 295．2．3 結(jié)論┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉ 31第6章 機(jī)床動(dòng)態(tài)性能的研究及趨勢(shì)展望┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉33總結(jié)┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉…………………36參考文獻(xiàn)┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉37致謝┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉38附圖┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉39第1章 前言 機(jī)床工作時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)，不僅會(huì)影響機(jī)床的動(dòng)態(tài)精度和被加工零件的質(zhì)量，而且還要降低生產(chǎn)效率和刀具的耐用度。關(guān)鍵詞：振動(dòng)減振，主軸懸臂梁系統(tǒng)，模擬實(shí)驗(yàn)研究，固有頻率，鋼球減振The horizontal milling machine cantilever beam vibrates the antivibration system the experimental characteristic research。最后，利用正交表安排了五組鋼球減振實(shí)驗(yàn)以及一組沙子減振實(shí)驗(yàn)。其中，盛放不同規(guī)格鋼球的減振槽相當(dāng)于一個(gè)阻尼消振器，利用鋼球之間及其與槽壁之間的碰撞摩擦，消耗銑床模型機(jī)的振動(dòng)能量，以達(dá)到減振的目的。本文主要是針對(duì)臥式銑床的振動(dòng)及減振問(wèn)題的研究。2006屆機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)臥式銑床主軸懸臂梁系統(tǒng)振動(dòng)減振問(wèn)題的模擬實(shí)驗(yàn)研究摘要機(jī)床工作時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)，不僅會(huì)影響機(jī)床的動(dòng)態(tài)精度和被加工零件的質(zhì)量，而且還要降低生產(chǎn)效率和刀具的耐用度。隨著科學(xué)技術(shù)的飛躍發(fā)展，對(duì)機(jī)器零件的制造精度和表面質(zhì)量提出了更高的要求，從而機(jī)床振動(dòng)問(wèn)題的研究成為研制、生產(chǎn)和使用機(jī)床部門必須面對(duì)的重大課題。首先，參照X62W型銑床，設(shè)計(jì)了一臺(tái)用于減振試驗(yàn)的銑床模型機(jī)。其次，利用正弦信號(hào)激勵(lì)的方法測(cè)試尋找了模型機(jī)的各階主要頻率，并分析了其結(jié)構(gòu)的固有特性。六組實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)對(duì)比及結(jié)果分析從一定程度上說(shuō)明了利用鋼球減振的可實(shí)施性。ABSTRACTThe engine bed has the vibration when it works .Not only can affect the dynamic precision and the part precision of the engine bed, but also reduce the production efficiency and the cutting tool abrasive resistance. With the leap development of the science and technology .It has put forward a higher request to the manufacture precision and the surface quality of the machine part .The engine bed vibration has became a important issue to the development, production and implementation department. This article is focus on the research of the horizontal milling machine vibration and the antivibration question. On the one hand, I has designed a milling machine molding machine that can be used for antivibration experiment refer to the X62W milling machine. The machine has a antivibration trough, we can put different specification steel ball according to our needs, which serve as a damping shock absorb. Utilizing the collision among the steel balls and the collision between the balls and the trough wall, the vibrational energy of the milling molding machine can be seriously reduced, achieving the antivibration goal. Next, the method test which drove using the sine signal has sought the molding machine various steps primary frequency, and has analyzed its structure inherent characteristic. Finally, has arranged five group of steel ball antivibration experiments as well as a group of sand antivibration experiment using the orthogonal array. Six groups test the data contrast and the result analysis showed from certain degree antivibration may implement using the steel ball。振動(dòng)劇烈時(shí)甚至?xí)档蜋C(jī)床的使用性能，不僅如此，伴隨振動(dòng)所產(chǎn)生的噪聲可能刺激操作工人，引起疲倦，導(dǎo)致工作效率下降。隨著科學(xué)技術(shù)的飛躍發(fā)展，對(duì)機(jī)器零件的制造精度和表面質(zhì)量提出了更高的要求，從而機(jī)床振動(dòng)問(wèn)題的研究成為研制、生產(chǎn)和使用機(jī)床部門必須面對(duì)的重大課題。本文對(duì)機(jī)床的振動(dòng)危害及減振方法做了一定的討論及研究。增大系統(tǒng)的阻尼。提高系統(tǒng)的固有頻率或改變激振頻率，以使兩者遠(yuǎn)離。故本文主要討論的減振方法屬于阻尼消振的一種，即安裝減振器或類似結(jié)構(gòu)以抵消臥式銑床懸臂梁本身的振動(dòng)，以達(dá)到減振的目的。銑床模型機(jī)模擬了銑床的主要結(jié)構(gòu)，包括底座、立柱、刀軸等，并根據(jù)需要添加了減振槽、掛架及相當(dāng)于偏心輪的模擬銑刀等結(jié)構(gòu)。其次，是對(duì)模型機(jī)固有頻率的測(cè)定。本文講述了三種模型機(jī)的激振方法：穩(wěn)態(tài)正弦激勵(lì)法：穩(wěn)態(tài)正弦激勵(lì)又稱簡(jiǎn)諧激振，它是通過(guò)激振設(shè)備對(duì)被測(cè)試對(duì)象施加頻率可控的簡(jiǎn)諧激振力，常用的激振設(shè)備是頻帶寬、波形好的電磁激振系統(tǒng)，由掃描信號(hào)發(fā)生器，功率放大器和激振器組成。使用適當(dāng)?shù)腻N頭墊材料可以得到要求的頻帶寬度，改變錘頭配重塊的質(zhì)量和敲擊加速度可調(diào)節(jié)激振力的大小。在本次試驗(yàn)中，主要是利用正弦激勵(lì)法測(cè)定了模型機(jī)的固有頻率，由于時(shí)間和條件限制，脈沖法只做了一組用于對(duì)比，最后一種方法僅作為設(shè)想來(lái)介紹。故采用了科學(xué)的正交試驗(yàn)方案，既減少了試驗(yàn)次數(shù)，又可得出全面的結(jié)論。正交表是指利用“均衡搭配”與“整齊可比”這兩條基本原理，從大量的全面實(shí)驗(yàn)方案中，挑選出少量具有代表性的實(shí)驗(yàn)點(diǎn)，所制成的排列整齊的規(guī)格化表格。其中，鋼球減振的前四組分別是根據(jù)鋼球排列層數(shù)（包括兩層及三層）、重量及規(guī)格設(shè)計(jì)的正交試驗(yàn)方案，第五組是一組為更好得到鋼球大小和槽數(shù)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響的對(duì)比而做的全面試驗(yàn)。六組實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)對(duì)比及結(jié)果分析從一定程度上說(shuō)明了利用鋼球減振的可能性。 在本文的撰寫(xiě)過(guò)程中，參考了大量有關(guān)機(jī)床振動(dòng)、動(dòng)力學(xué)及沖擊測(cè)試、試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析等的有關(guān)書(shū)籍，并且得到了指導(dǎo)老師及同學(xué)的幫助。第2章 機(jī)床振動(dòng)問(wèn)題的分析2．1 機(jī)床減振問(wèn)題的提出機(jī)床工作時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)，不僅會(huì)影響機(jī)床的動(dòng)態(tài)精度和被加工零件的質(zhì)量，而且還要降低生產(chǎn)效率和刀具的耐用