浅论车削加工中的振动及控制

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1、东北大学开放教育东北大学开放教育专科毕业论文作者:方守须系院:东北大学专业：机械工程及自动化年级:0903学号：指导教师日期：2011-10-7浅论车削加工中的振动及控制【摘要】在机械加工中产生的振动都具有受迫振动和口激振动，与机床、夹具、刀具和工件组成的工艺系统的动态特性冇关。详细分析了车削加工屮振动的主要类型及产生的原因、振动的危害，并从刀具、夹具、切削工艺等方面提出了减小或消除振动的措施。【关键词】车削低频振动;高频振动;消除措施[Abstract]Inthemachineprocesscreati

2、onofvibrationallhaveisforcedavibrationandfromarousevibration,andtoolmachine,tongs,knifeandworkpiecethedynamicstatecharacteristicofcraftsystemforconstituterelevant.Detailedanalysisthecarparetoprocessmediumvibrationofmaintypeandcreationofreason,vibrationofe

3、ndanger,andfromtheknife,tongs,slicedtoparecraftsetc.toputforwardtoletuporcancellationvibrationofmeasure・[Keywords]Thecarparelowfrequencyvibration;Highfrequencyvibration;Cancellationmeasure-、八.a—刖s在车削过程中产生的振动，不仅干扰了正常的切削过程，严重影响了加工件的表面质量，还会缩短机床及刀具使用寿命。由此产生的噪

4、音甚至可能影响到操作者工作情绪，对正常工作的开展带来一定负面影响；而为了减少振动，往往不得不减少加工时的进刀量，从而降低了生产率。车削加工简介就是在车床上，利用工件的旋转运动和刀具的直线运动或曲线运动來改变毛坯的形状和尺寸，把它加工成符合图纸的要求。车削加工是在车床上利用工件相对于刀具旋转对工件进行切削加工的方法。车削加工的切削能主要由工件而不是刀具提供。车削是最基木、最常见的切削加工方法，在生产中占有十分重要的地位。车削适于加工回转表面，大部分具有回转表面的工件都可以用车削方法加工，如内外岡柱面、内外圆

5、锥面、端面、沟槽、螺纹和回转成形面等，所用刀具主要是车刀。在各类金属切削机床中，车床是应用最广泛的一类，约占机床总数的50%。车床既可用车刀对工件进行车削加工，乂可用钻头、较刀、丝锥和滚花刀进行钻孔、较孔、攻螺纹和滚花等操作。按工艺特点、布局形式和结构特性等的不同，车床可以分为卧式车床、落地车床、立式车床、转塔车床以及仿形车床等，其中大部分为卧式车床。在车削过程中产生的振动，不仅干扰了正常的切削过程，严重影响了加工件的表面质量，还会缩短机床及刀具使用寿命。由此产牛的噪音其至可能影响到操作者工作情绪，对正常

6、工作的开展带來一定负面影响；而为了减少振动，往往不得不减少加工时的进刀量，从而降低了生产率。1.振动的分类一般来讲，在机械加工中产生的振动都具有受迫振动和自激振动，与机床、夹具、刀具和工件组成的工艺系统的动态特性有关。在消除机床回转组件（如电机、工件、旋转轴等）和传动系统（如皮带轮、滚动轴承、液压传动系统的压力脉冲等）的振动后，车削加工屮的振动主要是不随车削速度变化的口激振动，主耍是车削过程屮工件系统的弯曲振动（其频率接近工件的同有频率的低频振动）和车刀的变形产生的弯曲振动（其振动频率接近车刀的同有频率的

7、高频振动）。1.振动原因分析低频振动的振动频率较低，通常发出的噪音比较低沉，振动较为剧烈，在加工表而留下的振动痕迹深而宽。在低频振动时通常工件系统和刀架系统都在振动，它们时而趋远，时而趋近，产生大小相等方向相反的作用和反作用力。在振动过程屮，当工件与刀具趋远时，切削力F趋远与工件位移方向相同，所做之功为正值，系统获得输入能量E什），当工件趋近刀具时，切削力F趋近与工件位移方向相反，所做之功为负值，系统消耗能量E（・），在车削过程屮,由于各种因索的影响都可能引起切削力周期性的变化，并使F趋远＞F趋近，玖+）

8、＞E（・），即在每一振动周期屮，切削力对工件（或刀具）所做Z正功总是大于它对工件（或刀具）所做之负功，从而使工件（或刀具）获得能量补充产生口激振动。在车削过程屮，影响切削力周期性地变化，并使F退出＞卩切人的情况冇以下儿个因索：2.1切削与刀具相对运动产生的摩擦力。在加工韧性钢材时径向切削分力F开始随切削速度的增加而增大，自某一速度开始，随切削速度的增加而下降。据切削原理可知，径向切削分力Fv主要取决于切削与刀具相对运动产生的摩