刨床工作台振动特性分析.pdf

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1、2011年1月机床与液压Jan．2011第39卷第1期MACHINETOOL&HYDRAULICSVol_39No．1DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2011．01．011刨床工作台振动特性分析贺文海(西安科技大学机械工程学院，陕西西安710054)摘要：由于受到各种激励，刨床工作台运动过程中将发生振动，从而影响加工精度。为了有效控制工作台的振动，提高加工精度，有必要对工作台的振动特性进行分析。为此，以一自由度弹簧一质量一阻尼系统为工作台振动力学模型，在时域范围内分析受

2、到谐波激励的刨床工作台的振动特性。结果表明：运动初期，工作台的振动由自由振动、自由伴随振动及稳态振动三部分组成；工作台运动后期，以稳态振动为主；工作台的振幅与其运动速度及阻尼有关，为了有效控制工作台的振动，必须合理控制阻尼值，并且合理选择工作台的运动速度。关键词：刨床；振动；平顺性；振幅中图分类号：TD524文献标识码：A文章编号：1001—3881(2011)1—038—2AnalysisofVibrationCharacteristicsofPlanerFrameworkHEWenhai(C

3、ollegeofMechanicalEngineering，Xi’allUniversityofScienceandTechnology，Xi’anShaanxi7113054，China)Abstract：Frameworkofplanerwillvibrateduringitsmovingbecauseofallkindsofexcitements．Themachiningprecisionofplanermustbeafected．Itisnecessarytoanalysisthevib

4、rationcharacteristicsofframeworkinordertocontrolitsvibrationandenhancethemachiningprecision．TakingoneDOFspring-mass-dampingsystemasthevibrationmechanicalmodelofframework，thevibrationcharacteristicswereanalyzedintimedomain．Itisknownthatthevibrationoff

5、rameworkincludesthreeparts，namelyfreevibration，freeadjoiningvibrationandsteady—statevibrationduringtheinitialphase，thenthevibrationismainlythesteady-statevibra·tion．Thevibrationamplitudeofframeworkrelatesthedampinganditsvelocity．Thevaluesofdampingand

6、velocitymustbecon~oHedinordertocontroltllevibrationofframework．Keywords：Planer；Vibration；Smoothness；Amplitude伴随加工自动化技术水平的提高，机床的切削速统计结果表明，度及工作台的运动速度逐渐提高。工作台运动过程导轨平顺性波长通常中，由于受到各种激励，可能在竖直方向上发生振大于工作台的长度，动。工作台剧烈的振动将影响机床的切削精度，甚至所以，可以建立如图1导致机床各零部件受损。对于工作台行程

7、较大的机床所示的工作台振动力(如龙门刨床)，此类现象更为突出。为了提高切削学模型。模型中刚度精度，延长机床的使用寿命，必须有效控制工作台的系数为k的无质量弹簧用来描述工作台与图1振动力学模型振动。作者对刨床工作台运动过程中由于受到激励而产导轨之间的弹性作用，阻尼系数为c的阻尼器用来描生的垂直方向的振动进行分析，从而为控制工作台的述工作台运动过程中受到的等效黏性阻尼作用。振动提供依据。2导轨平顺性特征1工作台振动力学模型的建立如图1所示，根据统计规律，导轨表面平顺性呈刨床工作台沿导轨运行过程中，导

8、轨表面的平顺现波浪特征，通常满足谐波规律性将成为导致工作台振动的一个主要因素。通常认为(t)=asin(vt／1)(1)工作台与导轨之间为弹性接触，工作台及导轨之间的式中：n为导轨平顺性幅值，m；各类附件，可能在振动过程中形成一定的阻碍作用，为工作台运行速度，m／s；从而可以将这些阻碍作用等效为黏性阻尼。Z为导轨平顺性波长，Ill。收稿日期：2009—11—1O基金项目：陕西省教育厅专项科研计划项目(08JK360)；西安科技大学培育基金项目(200730)作者简介：贺文海(1976一)，男，硕