机械加工中产生的振动主要有哪两种类型

13說忘是谎时间:2024-07-05

机械加工中产生的振动主要有强迫振动和自激振动两种类型。

在机械加工过程中,振动是常见的问题,它会对加工精度、表面质量以及生产效率产生不良影响。振动主要分为以下两种类型:

1. 强迫振动:

强迫振动是由外界周期性干扰力激发的振动,这种干扰力可以来自工艺系统内部或外部。例如,机床高速旋转的零件(如电动机转子、带轮、主轴等)的不平衡会导致离心惯性力的产生,从而激发强迫振动。此外,机床传动系统中的齿轮、皮带轮的不匹配或者皮带张紧度不均,以及外部环境中的振动也会引起强迫振动。强迫振动的特征包括:

振动频率通常与外部干扰力的频率相同或为其整数倍。

振幅与干扰力的振幅、工艺系统的刚度和阻尼有关。

当干扰力的频率接近或等于工艺系统的固有频率时,可能会产生共振,导致振幅显著增大。

2. 自激振动(颤振):

自激振动是在没有周期性外力作用下,由系统内部激发反馈产生的周期性振动。这种振动通常在切削过程中发生,是由于切削力、切削参数的变化以及系统内部动态响应相互作用的结果。自激振动的主要特征有:

振动频率通常等于或接近于系统的固有频率。

自激振动的产生和振幅大小取决于系统在每一振动周期内所获得的能量与系统阻尼消耗能量的对比情况。

自激振动一旦停止,激发它的干扰力也会消失。

为了防止和减轻机械加工中的振动,通常需要采取以下措施:

对机床进行定期检查和维护,确保高速旋转零件的平衡。

优化机床的传动系统,减少齿轮和皮带轮的磨损。

调整切削参数,以避免激发自激振动。

在设计和制造工艺系统时,考虑系统的固有频率,以避免共振的发生。

通过这些措施,可以有效减少机械加工过程中的振动,提高加工质量和生产效率。

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