论述机械加工中振动原因及控制措施
摘要：随着我国经济的飞速发展，机械化加工技术在我国得到了前所未有的发展，机械加工中的振动是一种十分有害的物理现象。通过分析机械加工中各种振动产生的原因和特性,提出了相应的减振措施。在实际生产中,合理采用这些措施对保证零件表面品质、提高生产率有着积极的意义。
关键词:机械加工；振动；控制措施
中图分类号：th161 文献标识码：a 文章编号：
1、引言
随着机械加工技术的不断广泛的应用，显现的问题也越来越突出，机械加工中的振动对加工表面质量和生产率有很大的影响，是一种十分有害的物理现象。若加工中产生了振动，刀具与工件间将产生相对位移，会使加工表面产生振痕，严重影响零件的表面质量和性能；振动使刀具受到附加动载荷，加速刀具磨损，有时甚至崩刃；同时振动使机床、夹具等的连接部分松动，从而增大间隙，降低刚度和精度，缩短使用寿命，严重时甚至使切削加工无法继续进行，振动中产生的噪声还将危害操作者的身体健康。为减小振动，有时不得不降低切削用量，使机床加工的生产效率降低。因此，研究分析机械加工中的振动原因和特性，寻求控制振动的有效途径是很有必要的。机械振动的类型分为自由振动、受迫振动和自激振动三类。自由振动是在初始干扰力的作用下破坏了系统的平衡,仅靠弹性恢复力来维持的振动。由于系统中总存在阻尼,自由振动会迅
目录 第一章计算生产纲领，确定生产类型 (1) 1.1 计算生产纲领 (1) 1.2 确定生产类型 (1) 第二章审查零件的工艺性 (1) 2.1 零件的作用 (1) 2.2 零件的工艺分析 (1) 第三章选择毛坯件 (2) 第四章工艺过程设计 (2) 4.1 定为基准的选择 (2) 4.2 零件表面加工方法的选择 (2) 4.3 制定工艺路线 (3) 第五章确定机械加工余量及毛坯尺寸、设计毛坯图 (5) 5.1 确定机械加工余量 (5) 5.2 确定毛坯尺寸 (6) 5.3设计毛坯图 (6) 第六章工序设计 (7) 6.1 选择加工设备和工艺装备 (7) 6.2 确定工序尺寸 (10) 第七章确定切削用量及基本时间 (11) 第八章结论 (18)
第九章参考文献 (19)
第一章．计算生产纲领，确定生产类型。 1.1 计算生产纲领 该产品年产量为10000台，每台中该零件为一件。该零件生产备品率为10%，废品率为1%。 则生产纲领： ()()()()11110 + ? ? + QH N件/年 ? a =b + = % 1 1 % 10 1 1= 1 10000 + 1 由（表1-1）可知该零件应该为大批量生产。 1.2 确定生产类型 由于该产品为轻型机械，该零件年产量为11110件，根据表（1.1-2）机械产品类型与生产纲领的关系，可确定该零件的生产类型为大批生产。 第二章审查零件的工艺性 2.1 零件的作用 该轴是芯轴，轴上的键槽用于周向定位，轴端的螺孔用于轴上零件的轴向定位。 2.2 零件的工艺分析 该轴零件图样的试图正确、完整。尺寸、公差及技术要求齐全。两个Φ30±0.0065外圆面的轴线为设计基准，要求表面粗糙度Ra1.6μm，其它个加工表面均以此基准有圆跳动度要求，各加工表面加工并不困难。 第三章选择毛坯件 该零件所选材料为45钢，形状简单，轮廓尺寸小，在工作过程中传递扭矩，承受交变和冲击载荷。毛坯采用锻造件，以保证零件工作可靠。由于零件为大批量生产，而且尺寸变化不大，故采用模锻以提高生产效率。因此，毛坯形状可以与零件
机械振动及噪声控制结课论文 交通噪声主要是由交通工具在运行时发出来的。如汽车、飞机、火车等都是交通噪声源。调查表明，机动车辆噪声占城市交通噪声的85%。车辆噪声的传播与道路的多少及交通量度大小有密切关系。在通路狭窄、两旁高层建筑物栉比的城市中，噪声来回反射，显得更加吵闹。 同样的噪声源在街道上较空旷地上，听起来要大5-10分贝。在机动车辆中，载重汽车、公共汽车等重型车辆的噪声在89-92分贝，而轿车、吉普车等轻型车辆噪声约有82-85分贝，以上声级均为距车7.5米处测量。汽车速度与噪声大小也有较大关系，车速越快，噪声越大，车速提高1倍，噪声增加6-10分贝。各类机动车噪声大小与行驶速度的关系。 汽车噪声主要来自汽车排气噪声。若不加消声器，噪声可达100分贝以上。其次为引擎噪声和轮胎噪声，引擎噪声在汽车正常运转时，可达90分贝以上，而轮胎噪声在车速为90公里/时以上时，可达95分贝左右。因此，在排气系统中加上消声器，可使汽车排气噪声降低20-30分贝。在引擎方面，以汽油引擎代替柴油引擎，可以降低引擎噪声6-8分贝。 此外，接近城市中心的铁路客货运站，由于来往列车都要在市区内穿行，因而影响较大，尤其是在客流量大时，其影响是不容忽视。地下铁路的噪声来源与火车相似。因车辆在地道内行驶，噪声不易散失，对车厢内的人干扰较大。据英国实测，车厢内开窗时噪声高达102分贝。 汽车行驶在道路上时，内燃机、喇叭、轮胎等都会发出大量的人类不喜欢的声音。汽车噪声严重影响人的身体健康。近年来，城市机动车辆增长很快，伴随而来的交通噪声污染环境现象也日益突出。专家认为，汽车对环保最大的危害是噪音污染。汽车噪声的大小衡量汽车质量水平的重要指标。因此，汽车噪声的防治也是世界汽车工业的一个重要课题。 而汽车噪声的来源主要有以下几个方面： ①由道路所激发的车体结构的振动； ②轮台触地所激起的空气振动； ③车体穿过大气所产生的湍流； ④发动机的振动和排气、进气； ⑤传动系统中的相互运动所激发的振动； ⑥制动器与轮圈的摩擦； ⑦空调风机等。 汽车噪声主要分为： 1、发动机噪音：车辆发动机是噪音的一个来源，它的噪音产生是随着发动机转速的不同而不同(主要通过：前叶子板、引擎盖、挡火墙、排气管产生和传递)。 2、路噪：路噪是车辆高速行驶的时候风切入形成噪音及行驶带动底盘震动产生的，还有路上沙石冲击车底盘也会产生噪音，这是路噪的主要来源(主要通
3、振动对工件表面质量的影响及其控制3.1振动对工件表面质量的影响 机械加工中产生的振动，一般说来是一种破坏正常切削过程的有害现象。各种切削和磨削过程都可能发生振动，当速度高、切削金属量大时常会产生较强烈的振动。 切削过程中的振动，会影响加工质量和生产率，严重时甚至会使切削不能继续进行，因此通常都是对切削加工不利的，主要表现在以下几个方面。 (1)影响加工的表而粗糙度。振动频率低时会产生波度，频率高时会产生微观不平度。 (2)影响生产率。加工中产生振动，会限制切削用量的进一步提高，严重时甚至会使切削不能继续进行。 (3)影响刀具寿命。切削过程中的振动可能使刀尖刀刃崩碎，特别是韧性差的刀具材料，如硬质合金、陶瓷等，要注意消振问题。 (4)对机床、夹具等不利。振动使机床、夹具等的零件连接部分松动，间隙增大，刚度和精度降低，同时使用寿命缩短。 此外，强烈的振动及伴随而来的噪声，还会污染环境，危省操作者的身心健康。 对于精密零件的精密加工和超精密加工,其尺寸精度要求多小于m 1μ,表面粗糙度值m .0以下，而且不允许出现波纹。因此，在切削过程中哪怕出现极Raμ 02 其微小的振动，也会导致被加工零件达不到设计的质量要求。 振动对机械加工有不利的一面，但又可以利用振动来更好地切削，如振动磨削、振动研抛、超声波加工等都是利用振动来提高表面质量或生产率的。 机械加工中产生的振动，根据其产生的原因，大体可分为自由振动、强迫振
动和自激振动三大类，如图1所示。 图1 切削加工中振动的类型 3.2自由振动 自由振动是当系统所受的外界干扰力去除后系统本身的衰减振动。由于工艺系统受一些偶然因素的作用(如外界传来的冲击力、机床传动系统中产生的非周期性冲击力、加工材料的局部硬点等引起的冲击力等)，系统的平衡被破坏，只靠其弹性恢复力来维持的振动属于自由振动。 在机械加工中，自由振动是最简单的振动，所占振动比率仅5%左右。振动的频率就是系统的固有频率。由于工艺系统的阻尼作用，这类振动会很快衰减。可见，自由振动对机械加工过程影响较小，但是自由振动在一定条件下会诱发产生自激振动。 3.3强迫振动 强迫振动是由外界周期性的干扰力所支持的不衰减振动。
机械制造工艺学习题解答 第五章：机械加工表面质量及其控制（第3版P267） 5-1机械加工表面质量包括哪些具体内容？ 答：（P229）机械加工表面质量，其含义包括两个方面的内容： A．加工表面层的几何形貌，主要由以下几部分组成：⑴表面粗糙度；⑵波纹度；⑶纹理方向；⑷表面缺陷。 B．表面层材料的力学物理性能和化学性能，主要反映在以下三个方面：⑴表面层金属冷作硬化；⑵表面层金属的金相组织变化；⑶表面层金属的残余应力。 5-2为什么机器零件一般总是从表面层开始破坏的？加工表面质量对机器使用性能有哪些影响？ 答：（P231）(1)由于表面是零件材料的边界，常常承受工作负荷所引起的最大应力和外界介质的侵蚀，表面上有着引起应力集中而导致破坏的微小缺陷，所以这些表面直接与机器零件的使用性能有关。 (2)加工表面质量对机器的耐磨性、耐疲劳性、耐蚀性、零件配合质量都有影响。 5-3车削一铸铁零件的外圆表面，若进给量f=0.40mm/r，车刀刀尖圆弧半径re=3mm，试估算车削后的表面粗糙度。 5-6为什么提高砂轮速度能减小磨削表面的粗糙度数值，而提高工件速度却得到相反的结果？
答：（P224）砂轮速度越高，单位时间内通过被磨表面的磨粒数就越多，工件材料来不及变形，因而工件表面粗糙度值越小。而工件速度增大，单位时间内通过被磨表面的磨粒数减少，塑性变形增加，表面粗糙度值将增大。 5-7为什么在切削加工中一般都会产生冷作硬化现象？ 答：（P240）机械加工过程中产生的塑性变形，使晶格扭曲、畸变，晶粒间产生滑移，晶粒被拉长，进一步变形受到阻碍，这些都会使表面层金属的硬度增加，统称为冷作硬化（或称为强化）。 5-8为什么切削速度越大，硬化现象越小？而进给量增大，硬化现象增大？ 答：（P240-241）增大切削速度，(1)刀具与工件的作用时间减少，使塑性变形的扩展深度减小，因而冷硬层深度减小；(2)温度增高，弱化倾向增大，冷硬程度降低。而进给量增大时，硬化现象增大的原因是随着进给量的增大，切削力也增大，表层金属的塑性变形加剧，冷硬程度增大。但是，这种情况只是在进给量比较大时才是正确的。 5-11什么是回火烧伤、淬火烧伤和退火烧伤？ 答：（P243）磨削淬火钢时，在工件表面形成的瞬时高温将使表层金属产生以下三种金相组织变化：1)如果磨削区的温度未超过淬火钢的相变温度(碳钢的相变温度为720℃，但已超过马氏体的转变温度(中碳钢为300℃，工件表面金属的马氏体将转化为硬度较低的回火组织(索氏体或托氏体)，这称为回火烧伤。 2)如果磨削区温度超过了相变温度，再加上冷却液的急冷作用，表层金属会出现二次淬火马氏体织织，硬度比原来的回火马氏体高；在它的下层，因冷却较慢，出现了硬度比原来的回火
机械加工过程中的振动特点及预防措施 在进行机械加工的过程中，工件的表面质量尤为关键，直接关系到工件的使用性能，进而影响到工业生产的稳定运行。在进行机械加工的过程中，由于生产工艺中各项工序的影响会产生振动，由此影响到刀具的加工质量，降低工件的表面质量。为了保证工件的表面质量，要对引起振动的原因进行分析，从而制定出解决的措施，减少振动的发生几率，提高机械加工的质量。 标签：机械加工；强迫振动；自激振动；预防措施 引言 在进行机械加工的过程中，如果出现振动，将会产生非常严重的后果，最直接后果就是影响到工件的表面质量。在正常情况下，刀具与工件之间的距离是按照一定的规范来固定的，如果产生振动，将会对刀具产生附加的动荷载，由此在工件的表面会出现振痕，影响到工件的表面品质以及使用性能。此外，这种振动会严重的磨损到刀具，从而降低刀具的精度和刚度，缩短刀具的使用寿命。振动还会导致机床各连接部位的松动，从而加大间隙，严重时可能会影响到加工的持续。振动所产生的噪声还会影响到工作人员的健康，所以采用相应的措施，减少振动的产生具有重要的意义。 1 机械加工振动的表现和特点 1.1 强迫振动 强迫振动是物体受到一个周期变化的外力作用而产生的振动。如在磨削过程中，由于电动机、高速旋转的砂轮及皮带轮等不平衡，三角皮带的厚薄或长短不一致，油泵工作不平稳等，都会引起机床的强迫振动，它将激起机床各部件之间的相对振动幅值，影响机床加工工件的精度，如粗糙度和圆度。对于刀具或做回转运动的机床，振动还会影响回转精度。强迫振动的特点是：①强迫振动本身不能改变干扰力，干扰力一般与切削过程无关。干扰力消除，振动停止。②强迫振动的频率与外界周期干扰力的频率相同，或是它的整倍数。③干扰力的频率与系统的固有频率的比值等于或接近于 1 时，产生共振，振幅达到最大值。 1.2 自激振动 是由振动系统本身在振动过程中激发产生的交变力所引起的不衰减的振动，就是0激振动。即使不受到任何外界周期性干扰力的作用，振动也会发生。如在磨削过程中砂轮对工件产生的摩擦会引起自激振动。工件、机床系统刚性差，或砂轮特性选择不当，都会使摩擦力加大，从而使自激振动加剧。自激振动的特点是：①自激振动的频率等于或接近系统的固有频率。按频率的高低可分为高频颤振及低频颤振。②自激振动能否产生及其振幅的大小，决定于每一振动内系统所获得的能量与阻尼消耗能量的对比情况。③由于持续自激振动的干扰力是由振动
轴类零件机械加工工艺规程设计 零件图七
摘要 本设计所选的题目是有关轴类零件的设计与加工，通过设计编程，最终用数控机床加工出零件，数控加工与编程毕业设计是数控专业教学体系中构成数控加工技术专业知识及专业技能的重要组成部分，它是运用数控原理，数控工艺，数控编程，制图软件和数控机床实际操作等专业知识对零件进行设计，是对所学专业知识的一次全面训练。熟悉设计的过程有利于对加工与编程的具体掌握，通过设计会使我们学会相关学科的基本理论，基本知识，进行综合的运用，同时还会对本专业有较完善的系统的认识，从而达到巩固，扩大，深化知识的目的。 此次设计也是我们走出校园之前学校对我们的最后一次全面的检验以及提高我们的素质和能力。毕业设计和完成毕业论文也是我们获得毕业资格的必要条件。 设计是以实践为主，理论与实践相结合的，通过对零件的分析与加工工艺的设计，提高我们对零件图的分析能力和设计能力。达到一个毕业生应有的能力，使我们在学校所学的各项知识得以巩固，以更好的面对今后的各种挑战。 此次设计主要是围绕设计零件图七的加工工艺及操作加工零件来展开的，我们在现有的条件下保证质量，加工精度及以及生产的经济成本来完成，对我们来说具有一定的挑战性。其主要内容有：分析零件图，确定生产类型和毛坯，确定加工设备和工艺设备，确定加工方案及装夹方案，刀具选择，切削用量的选择与计算，数据处理，对刀点和换刀点的确定，加工程序的编辑，加工时的实际操作，加工后的检验工作。撰写参考文献，组织附录等等。 关键词 加工工艺、工序、工步、切削用量：切削速度（m/min）、切削深度（mm）、进给量（mm/n、mm/r）。
机械加工中的强迫振动现象分析 沈庆玲 (七台河煤碳职业技术培训学院) 摘 要:主要介绍了机械加工中强迫振动产生的原因及减少强迫振动的途径。关键词:机械加工;强迫振动;误差;隔振 中图分类号:U469105 文献标识码:C 文章编号:1008-3383(2004)03-0062-01 机械加工过程中,在工件和刀具之间常产生振 动。产生振动时,工艺系统的正常切削过程便受到干扰和破坏,从而零件加工表面出现振纹,降低了零件的加工精度和表面质量。 机械加工过程中产生的振动,按其产生的原因来分,可分为自由振动、受迫振动和自激振动三大类。自由振动往往是由于切削力的突然变化或其他外力的冲击等原因所引起的。这种振动一般可以迅速衰减,因此对机械加工过程中的影响较小。而受迫振动和自激振动都是不能自然衰减而且危害较大的振动。下面主要对强迫振动进行简单的分析。 1 强迫振动产生的原因 机械加工中的强迫振动,是一种由工艺系统内部或外部周期交变的激振力作用下引起的振动。机械加工中引起工艺系统强迫振动的激振力,主要来自以下几方面。 111 机床上高速回转的零件的不平衡 机床上高速回转零件较多,如电动机转子、带轮、主轴、卡盘和工件、 磨床的砂轮等,由于不平衡而产生激振力F (即离心惯性力)。如图1所示是一个安装在简支梁上的电动机,以ω的角速度旋转时,假如由于电动机转子不平衡而产生离心力F n ,则F n 沿X 方向的分力F x (F x =F n cos ωt )就是该梁的外界周期干扰力。在这一干扰力的作用下,简支梁将作不衰减的振动。 图1 强迫振动力学模型 112 机床传动系统中的误差 机床传动系统中的齿轮,由于制造和装配误差 而产生周期性的激振力。此外,皮带接缝,轴承滚动体尺寸差和液压传动中油液脉动等各种因素均可能引起工艺系统强迫振动。 113 切削过程中本身的不均匀性 切削过程中的间歇特性,如铣削、拉削及车削带有键槽的断续表面等,由于间歇切削而引起切削的周期性变化,从而激起振动。 114 外部振源 由邻近设备(如冲压设备、龙门刨等)工作时的强烈振动通过地基传来,使工艺系统产生相同(或整倍数)频率的强迫振动。 综合上面的讨论,可以看出强迫振动的主要特点有以下几方面。 (1)强迫振动是在外界周期性干扰力的作用下产生的,但振动本身并不能引起干扰力的变化。当干扰力停止时,则工艺系统的振动也随着停止。 (2)不管振动系统本身的固有频率如何,强迫振动的频率总是与外界干扰力的频率相同。 (3)强迫振动的振幅大小在很大程度上决定于干扰力的频率与系统固有频率的比值λ。当比值等于或接近1时,振幅将达到量大值,这种现象通常称为“共振”。 (4)强迫振动的振幅大小还与干扰力、系统刚度及其阻尼系数有关。 2 减小强迫振动的措施和途径 (1)减少或消除振源的激振力:例如精确平衡各回转零件、部件,对电动机的转子和砂轮不但要进行静平衡,而且要进行动平衡。轴承的制造精度以及装配和调试质量常常对减小强迫振动有较大的影响。 (2)隔振:即在振动的路线中安放具有弹性性能的隔振装置,使振源所产生的大部分振动由隔振装置来吸收,以减小振源对加工过程中的干扰。如将机床安置在防振地基上及在振源与刀具和工件之间设置弹簧或橡皮垫片等 。 (3)提高工艺系统的刚度及增大阻尼,其目的是使强迫振动的频率远离系统的固有频率。如使其避开共振区,使在λ≤0或λ≥0的情况下加工,采用刮研接触面来提高部件的刚度。 (4)采用阻尼器:通过阻尼作用,将振动能量转换成热能散失掉,以达到减振目的。 以上分析了机械加工中强迫振动的原因及特点、减小振动的措施和途径,随着科学技术的发展,也将有更好的措施。 收稿日期:2004-01-08 2004年 第3期(总第121期) 黑龙江交通科技 HEI LONG J I ANG J I AOTONG KE J I No.3,2004 (Sum No.121)
施工现场噪音与振动控制方案 为认真贯彻落实《建设工程文明施工管理规定》和《扬尘污染防治管理办法》以及重大工程建设的有关文明施工管理规定，实现文明施工现场达到相关标准，特编制本施工噪声与振动控制专项方案。 一、编制依据 1、《中华人民共和国环境噪声污染防治法》； 2、《建筑施工场界噪声限值》GB 12523-90 3、《江苏省环境保护条例》； 4、《江苏省建设工程文明施工管理规定》； 5、《江苏省重大工程文明施工管理考核办法（试行）》 二、工程概况 丹徒新城恒顺大道改造工程位于宜城大道以东，G312以西区域，整体呈东西向。路线起于与宜城大道交叉，向东南方向延伸，下穿S86镇江支线后，往东止于园区二路（盛园路）交叉，路线全长3328.911m。道路等级为城市次干路，规划红线宽度50m，设计速度为50km/h。 1.责任人： （1）项目经理负责噪声控制管理工作的领导，全面管理项目的噪声预防和控制。（2）项目工程师、施工员和班组长负责实施施工过程中的噪声控制。 (3)项目技术员负责噪声控制情况的检查和噪声的监控与监测工作。 三、组织保证措施 一般噪声源：土方阶段：挖掘机、装载机、推土机、运输车辆、破碎钻等。结构阶段：汽车泵、振捣器、混凝土罐车、支拆模板与修理、支拆脚手架、钢筋加工、电刨、电锯、人为喊叫、哨工吹哨、搅拌机、水电加工等。装修阶段：拆除脚手架、石材切割机、砂浆搅拌机、空压机、电锯、电刨、电钻、磨光机等。 1.施工时间应安排在 6:00—22:00 进行，因生产工艺上要求必须连续施工或特殊需要夜间施工的，必须在施工前到工程所在地的区、县建设行政主管部门提出申请经批准后，并在环保部门备案后方可施工。项目部要协助建设单位做好周边居民工作。 2.施工场地的强噪声设备宜设置在远离居民区的一侧。尽量选用环保型低噪声振捣器，振捣器使用完毕后及时清理与保养。振捣混凝土时禁止接触模板与钢筋，并做到
轴类零件机械加工工艺规程制定 发表时间：2013-12-03T10:54:32.420Z 来源：《赤子》2013年10月下总第292期供稿作者：江灵智[导读] 对一些适用于特殊场合、对其加工条件及方式存在多种限制的零部件，可对其进行此操作 江灵智 （浙江申林汽车部件有限公司，浙江温岭 317507） 摘要：在机械运动装置传递运动形式中，轴类零件是不可或缺的部件之一。各传动件不仅通过轴类零件传递扭矩带动运动，另外也通过其承受载荷。轴类零件的加工质量决定着它在机械运动中的性能，本文就轴类加工工艺规程予以讨论，以求获得更为完善的产品，提高其利用率，延长使用寿命。 关键词：轴类零件；加工工艺；规程 中图分类号：TH162 文献标识码：A 文章编号：1671-6035（2013）10-0000-01 轴类零件是机械装置中的典型零件之一。它不仅是传动零部件的载体，还具有扭矩和运动形式传送的作用，实现机械装置间连续运动。轴类零件根据外形的差异，有直轴、曲轴和软轴之分，这里讨论的主要以直轴为主。其包括有光轴、阶梯轴等。由于轴类零件在机械传动中至关重要，其精度、表面粗糙度等需符合使用标准，因而其加工工艺流程必须经过严格的工艺规程。无论是加工光轴、阶梯轴或是空心轴等其他轴类零件，其加工工艺基本上是一致的，针对不同的结构，只需要在细节上做些处理。 一、毛坯及材料的选择 加工轴类零件之前，首先应该挑选使用哪种材料的毛坯。毛坯是否选取适当，将决定后期加工难度和工作量。轴类毛坯根据轴类现场使用场合、加工制造分类、加工预期成本、现有加工车床的限制等而定，一般常使用棒料、锻件等，棒料适用于阶梯不太明显趋近于光轴的轴类零件，相反地，若是外圆间变化较大的阶梯轴或是起到关键作用的轴类，通常是选取锻件毛坯。另在选择毛坯时，优先选择外形形状和大小贴近于制造零件的毛坯，这样可减少零件加工所需的冗余工作，提高生产效率，同时也降低了生产成本。毛坯材料的选择需根据实际使用中轴类零件工作而定，如其支承的传动件的重量，其传递的扭矩等。因而，在选择毛坯材料时，其抗变形能力、抗弯曲能力、耐磨度等是重要参数，并需经过不同的热处理来强化这些参数。[1] 二、定位及装夹方式的确定 待选定使用哪种毛坯后，需通过定位和装夹装置标记最优的加工点。基准表面及装夹方式的确定，决定着零件经过车削后其大小和切削位置与理论上的偏移程度。在选择参考平面用作基准时，主要有粗基准和精基准类型，根据零件各位置不同功能而定的误差范围值，选取合适的基准。一般粗基准使用可加工范围广、表面平滑、较为重要的未加工表面；优先使用已加工处理的表面作为精基准的参考面，尤其是其他未进行修改的面都能以此为准的表面。在一些情况下，也可采用互为基准和自为基准等方式确定基准面。[2] 毛坯零件的装夹方式根据待加工零件的形状而定，针对矩形的零件，使用合适的平口钳夹住固定；针对圆状零件，使用三爪卡盘压在铣床床面上；针对特殊形状的零件，可制作专用的铣床夹具。 三、加工工艺分析 轴类零件加工遵循的原则与其他加工类似，切削工艺安排严格按照“先攻基准、先粗后精、先主后次、先面后孔”的原则执行。使用数控车床车削误差变化范围较小的零件时，起始位置点选择为轴的最右端。 1.首先分析零件样图。 零件图样中给出的一些使用参数，以及表面粗糙度、平行度、同心度等数值要求，是我们在作加工工艺的指导依据。 2.加工路线的拟定。 对零件图分析后，可确定零件的定位基准。根据加工工序中“基准先行”的规则要求，在设计中作为基准使用的外围面需优先进行，方便其他表面的加工。此加工可采用外圆车削的方式，包括有粗车、半粗车、精车等阶段；其次，根据“先主后次”的原则，优先处理尺寸接近于理想状态约束较多的零件外围部分。而轴上的矩形键槽、花型键槽及螺孔等在外围表面加工到某个精度后执行；再次，当零件要求钻孔时，需先加工端面，然后再钻孔，这样就可确保一些情况下指定的同心度、平行度等条件，提高孔的加工精度。 四、工艺过程 确定了轴类零件的主要基准面和实施方案，待毛坯正确地装上和固定时，其操作流程可开始执行。轴类零件常用的加工方法为车削和磨削。前者适用于粗加工场合，相反地，后者则在精加工上占有优势。零件成型历时三种时期，即预加工处理、半精加工处理、精加工处理时期，若是对零件的尺寸等有更严格限制，可再加上光整加工工序。[3] 1.毛坯的预加工。 在选择毛坯时，其与成品是有差别的，通过粗加工切除毛坯上的多余存量，使得毛坯的形状和大小接近于成品，为后续加工提供便利，节约生产成本。预加工主要包括有对毛坯的校正，主要针对毛坯在各种条件下产生的变形弯曲等情况；另有当使用棒料时，应切除毛坯与实际成品相比的多余部分；当一些零件需要钻孔时，需先切端面然后钻孔；若是使用锻件或是尺寸较大的铸件，还需拉荒处理，除去其表面的氧化层，减少加工余量。 2.轴类零件的半精加工。 半精加工方案实施在粗加工之后，进一步缩小与理论上的差距，使成品更接近于要求。在使用半精方式加工前，需添加一道工序，即对零件实行调质，改变物理结构，进而改善其抗弯曲和抗变形能力。 3.精加工。 零件经过半精加工后还会存在较小范围的误差，此时需要通过精加工处理零件，以符合零件图样中的指标。同样地，在进行精加工前，其物理结构也需改变，对零件的一些部分需进行加热升温处理；并通过对外圆表面和一些锥面进行精磨，以确保主轴中最重要表面的精度要求。精加工一般选择使用磨具，其对零件的切除操作影响甚微，可实现趋近与理想状态下的成品。 4.光整加工。 对一些适用于特殊场合、对其加工条件及方式存在多种限制的零部件，可对其进行此操作。
发动机运转时，燃烧噪声，机械噪声和空气动力噪声是主要噪声源。 通常把燃烧时气缸压力通过活塞、连杆、曲轴、主轴承传至机体，以及通过气缸盖等引起发动机结构表面振动而辐射出来的这部分噪声，称为燃烧噪声。发动机的燃烧噪声，是在气缸中产生的。燃烧过程中，气缸内的压力波冲击燃烧室壁，气体自身产生的振动，这种振动及辐射噪声呈高频特性。气缸内压力在一个工作循环内呈周期变化，激起气缸内部机件的振动，其频率与发动机转速有关，通过发动机机体向外辐射噪声，这种振动及辐射噪声呈低频特性。其强弱程度，取决于压力增长率及最高压力增长率的持续时间。 发动机的机械噪声，是指在气体压力和惯性力的作用下，使运动部件产生冲击和振动而激发的噪声。主要有活塞敲击噪声、供油系噪声、配气机构噪声、正时系统噪声、辅机系统噪声、轴承噪声、不平衡惯性力引起的机体振动和噪声等。发动机工作时，由于冲击、摩擦、旋转不均匀和不平衡力作用等原因，激起零部件的机械振动而产生噪声。特别是当激振力频率与零部件的固有频率相一致时，会引起激烈的共振和噪声。发动机的机械噪声随转速的提高而迅速增加。 空气动力噪声，是气体流动（如周期性进气、排气）或物体在空气中运动，空气与物体撞击，引起空气产生的涡流，或者由于空气发生压力突变，形成空气扰动与膨胀（如高压气体向空气中喷射）等而产生的噪声。一般说来，空气动力噪声是直接向大气辐射的。主要分成进气噪声、排气噪声和风扇噪声。 汽车噪音改善材料和方法： 1、发动机噪，路噪，胎噪都属于结构噪音，它的主要产生是震动，最合理的解决办法就是制震。加入减振板配合吸音垫，能很好解决路噪和胎噪。弓I擎噪这个问题我们应理性去看待，引擎声的大小随发动机转速的不同而产生程度不同的噪音，它没有一个恒定的标准，但是，引擎的转速是由车辆行驶状态和驾驶人员操控的。对引擎的声音除了驾驶人员的控制外，汽车隔音工程还能再进一步的改善，具体施工部分如下：（1）引 擎盖的施工能延缓前盖板因温度过高而掉漆，并能减少发动机噪音通过上盖传出的噪音。（2）挡火墙内外部分施工可改善引擎发动后低频音的传入。施工后引擎声变得更加纯净，驾驶人员会有更好的操纵感。如果要引擎声有较明显的改善，施工部分是比较复杂的，具有一定高难度的作业，具体施工部分与步骤有以下几点：①拆开仪表台，完全处理挡火墙内部②卸下发动机，完全处理档火墙外部这个施工对引擎噪音的减少 效果是比较明显的，但是施工过程可能会对车体原有设备造成改变和影响，笔者一般不建议对此部分进行施工操作，对于引擎声应理性善待，不应过分追求引擎声的控制，让引擎发挥它应有的动力感。 2、路噪和胎噪是因为轮胎和路面摩擦产生震动和噪音，所以减震是最好的方法，用减振板或专用减振板和吸音垫及车门密封条对叶子板和车地板及车门进行全面施工可以从减震、吸音、隔音三个源头改善胎噪和路噪。 3、风噪是因为风的压力超过车门的密封抗阻力而形成，所以加强密封阻力是最直接最根本的解决方法，车门密封条和内心密封条就能很好解决这一问题。
机械制造工艺学 课程设计说明书 设计题目：十字轴零件的机械加工工艺规程及典型夹具设计（年度生产纲领为8000件）
机械制造工艺学课程设计任务书 题目：十字轴零件的机械加工工艺规程 及典型夹具设计（年产量为8000件） 内容： 1.零件图1张4# 2.毛坯图1张4# 3.机械加工工艺过程综合卡片1张4# 4.夹具装配图1张2# 5.夹具零件图1张1# 6.课程设计说明书1份
摘要 这次设计的是十字轴机械加工工艺规程及工艺装备设计，包括零件图、毛坯图、装配图各一张，机械加工工艺过程卡片和与工序卡片各一张。首先我们要熟悉零件和了解其作用，它位于车床变速机构中，主要起换档作用。然后，根据零件的性质和零件图上各端面的粗糙度确定毛坯的尺寸和械加工余量。最后拟定拨差的工艺路线图，制定该工件的夹紧方案，画出夹具装配图。 就我个人而言，我希望能通过这次课程设计，了解并认识一般机器零件的生产工艺过程，巩固和加深已学过的技术基础课和专业课的知识，理论联系实际，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后的工作打下一个良好的基础，并且为后续课程的学习打好基础。
一、零件的工艺分析 零件的材料为20GrMoTi，需要模锻，模锻性能优良，工艺较复杂，但尺寸精确，加工余量少，为此以下是十字轴需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求： 1、四处Φ25外圆及四个Φ8、Φ4的内孔、 2、右端面Φ50×60°内孔及M8丝孔。 3、Φ25外圆的同轴度为0.007，位置度为Φ0.02，两端的对称度均为0.05. 由上面分析可知，可以先上四爪卡盘粗车，然后上弯板采用专用夹具压紧、找正进行加工，并且保证形位公差精度要求。并且此零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。 二.机械加工工艺设计 1、确定生产类型 已知此十字轴零件的生产纲领为5000件/年，零件的质量是083Kg/个，查参考书可确定该拨叉生产类型为中批生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序适当集中；加工设备以通用设备为主。 2、确定毛坯 零件材料为20GrMnTi，考虑到零件在工作过程中承受经常性的交变载荷，因此选用锻件，从而使金属纤维尽量不被切断，保证零件
When the lives of employees or national property are endangered, production activities are stopped to rectify and eliminate dangerous factors. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 机械加工时机械振动原因及对策 分析(新编版)
机械加工时机械振动原因及对策分析(新编 版) 导语：生产有了安全保障，才能持续、稳定发展。生产活动中事故层出不穷，生产势必陷于混乱、甚至瘫痪状态。当生产与安全发生矛盾、危及职工生命或国家财产时，生产活动停下来整治、消除危险因素以后，生产形势会变得更好。"安全第一" 的提法，决非把安全摆到生产之上;忽视安全自然是一种错误。 随着科学技术的飞速发展和人们生活水平得不断提高，当前人们逐渐对机械加工行业的发展重视起来。众所周知，我们在进行具体加工操作的过程中应该注重机械振动对机械加工流程所造成的相关影响，因为只有对机械加工时机械振动具体原因进行分析并加以解决才能在一定程度上保证生产质量和加工效率。本文针对我国当前机械加工现状，对机械振动产生原因进行详细分析和阐述并总结出合理对策，希望为我国机械加工行业的发展贡献出一份力量。 广义而言，在实际生产生活中应用到振动原理进行正常工作运行的项目有很多种类，其中包括中标和打桩机等，同时在进行水泥浇筑的过程中也会运用到振动机。但是过多振动会带来一定负面影响，并且也会危害身心健康，过大机械振动会造成机床加工精度降低和机床仪表测精度降低以及机床控制系统失灵等状况发生。 机械加工时机械振动原因探究
机械加工自激振动的研究Ξ 徐 伟1,雷盛开2 (1.广东技术师范学院,广东广州 510655;2.三峡大学职业技术学院,湖北宜昌 447002)) 摘 要:探讨机械加工中自激振动的产生机理,简述减少自激振动的途径,通过合理选择切削用量,提高工艺系统的抗振性等措施,可取得较好效果。 关键词:机械加工;自激振动;机理;途径 中图分类号:TH113.1 文献标识码:A 文章编号:1007-4414(2004)03-0023-02 在机械加工过程中,工艺系统的振动会破坏刀具与工件之间正常的运动轨迹,给机械加工带来较大的危害,具体表现在以下几个方面:①影响加工表面质量,频率低时产生波纹,频率高时产生微观不平度;②降低生产效率,加工中的振动制约了切削用量的提高,严重时甚至使切削不能正常进行;③缩短刀具、机床等的使用寿命;④振动产生的噪声污染了环境。 据统计,机械加工过程中的振动以自激振动为主,约占总数的70%以上。为了保证零件的加工质量,在机械加工过程中,必须采取相应的工艺措施对自激振动加以控制。 1 产生自激振动的机理[1] 切削过程中产生的自激振动是一种频率较高的强烈振动,通常又称为颤振。对于它的产生机理,虽然从20世纪50年代以来进行了许多研究,但尚无完全成熟的理论,还不能用一种理论来阐明各种状况下的切削(磨削)自激振动。目前运用较多的主要有再生颤振原理、振型耦合颤振原理两种系统理论。 1.1 再生颤振原理 (1)再生颤振现象的产生 在稳定的切削过程中,由于偶然的扰动(材料的硬疵点,加工余量不均匀,或其他原因的冲击等),工艺系统会产生1次自由振动,并在加工表面上留下相应的振纹。当工件转至下1转时,由于切削到重叠部分的振纹使切削厚度发生改变,引起切削力的变化,使系统再一次振动,并在本转加工表面上产生新的振纹,这个振纹又会影响到下一圈的切削,从而造成持续的振动。这种后续切削中重复再生的振动,形成了再生颤振。 由此可见,再生颤振来源于切削厚度改变所引起的动态切削力,但并非动态切削力存在就一定会导致再生颤振,这还要取决于工艺系统的各种组合条件。 (2)再生颤振产生的必要条件 再生颤振的产生必须同时具备以下3个必要条件: ①重叠切削系数μ>0 如图1所示为磨削加工示意图,当砂轮宽度B大于工件每转进给量f时,工件后1转的磨削区和前1转的磨削区具有重叠部分,其大小可用重叠切削系数μ表示: μ=B-f B 从重叠切削系数μ的表达式中,可以分析出在纵向加工(如纵车、纵磨等)中,0<μ<1;在径向切入加工(如切槽、横磨、钻削等)中,μ=1;而在车(磨)螺纹或纵车螺纹外圆时,μ=0。 从再生颤振理论上讲,只有μ>0,加工中才有重叠切削,才可能产生颤振。而实际上,当μ=0时,却有可能发生颤振(而理论上应该是不会发生的), 这说明了再生颤振理论的局限性。 图1 磨削加工示意图 ②相邻两振纹的相位差Ψ满足0>Ψ>-π 首先,我们假设;系统连续发生频率为f的颤振,其工件转速为n;颤振状态下的振纹(即切削轨迹)为正弦曲线;只考虑刀具沿工件径向方向上的振动位移。 根据上述假设,可推导出工件一转间残留在表面上的振纹数为 J= 60f n =J0(整数)+ε(小数) (-0.5<ε<0.5)因为1个振纹周期相当于360°的相位角,所以相邻两振纹间的相位差为Ψ=2πε。显然,ε和Ψ均是f和n的函数,只要f和n中任何1个有微小变化,ε和Ψ就有很大的变化。 图2所示是在1个振纹周期内相邻两振纹的四种相位差情况,实线表示前1振纹,虚线表示后1振纹。在图2(d)(0>Ψ>-π)中的1个振纹周期内,在前半周ab段(切入),振动位移与刀具受力方向相反,此时动态切削力起抑制作用;而在后半周bc段(切出),振动位移与刀具受力方向相同,此时动态切削力起促进作用。就整个周期而言,bc段的平均切削厚度大于ab段,所以,由动态切削力产生的促进作用大于抑制作用,即动态切削力所作的正功大于负功,从而系统发生持续颤振。 ? 3 2 ? Ξ收稿日期:2003-10-14 作者简介:徐 伟(1967-),男,江苏南通人,副教授,研究方向为机械CAD/CAM、数控加工等。
摘要：机械加工过程中产生的的自激振动主要分强迫振动与自激振动。本文主要讲述关于工艺系统中自激振动产生的原因，对其进行全面分析，最后得到控制的方法。 关键词：强迫振动，自激振动，强迫振动的特征，自激振动产生的原理，产生自激振动的条件，自激振动的激振机理，解决方法。 Digest: Generated during machining of the main points from the forced vibration excited vibration and self-excited vibration. This paper describes the system on the process causes self-excited vibration, its comprehensive analysis of the resulting control method Keywords: Forced vibration, self-excited vibration, forced vibration characteristics, the principle of self-excited vibration, resulting in the conditions of self-excited vibration, the excitation mechanism of self-excited vibration, main solution 序言：振动是在机械加工过程中，因机床工件或刀具发生周期性的跳动。加工过程中如发生振动，会使工件已加工表面上出现条痕或布纹状痕迹，使表面光洁度显著下降，还会使机床、夹具中的连接零件松动，缩短机床使用寿命，影响工件在夹具中的正确定位。此外，由于振动，势必降低切削速度，损坏切削工具，降低生产率，造成噪声污染。如在磨削过程中，由于电动机、高速旋转的砂轮及皮带轮等不平衡，三角皮带的厚薄或长短不一致，油泵工作不平稳等，都会引起机床的强迫振动，它将激起机床各部件之间的相对振动幅值，影响机床加工工件的精度，如粗糙度和圆度。对于刀具或做回转运动的机床，振动还会影响回转精度。中国图书分类号： ?TG506.1高速切削 ?TG506.2无屑及少屑加工 ?TG506.3低温切削 ?TG506.4加热切削 ?TG506.5振动切削 ?TG506.6成型表面加工（仿型加工）与成型完整加工 ?TG506.7各种材料切削加工 ?TG506.9其他切削工艺 1、机械加工过程中的强迫振动 机械加工中的强迫振动是由于外界（相对于切削过程而言）周期性干扰力的作用而引起的振动。 1.1强迫振动产生的原因 强迫振动的振源有来自机床内部的称为机内振源，也有来自机床外部的，称为机外振源。机外振源甚多，但它们都是通过地基传给机床的，可以通过加设隔振地基加以消除。 机内振源主要有机床旋转件的不平衡、机床传动机构的缺陷、往复运动部件的惯性力以及切削过程中的冲击等。 1.2强迫振动的特征 机械加工中的强迫振动与一般机械振动中的强迫振动没有本质上的区别： 在机械加工中产生的强迫振动，其振动频率与干扰力的频率相同，或是干扰力频率的整数倍。强迫振动的幅值既与干扰力的幅值有关，又与工艺系统的动态特性有关： 1.2.1在干扰力源频率不变的情况下，干扰力的幅值越大，强迫振动的幅值将随之增大。
噪音与振动控制方案 为认真贯彻落实《建设工程文明施工管理规定》以及重大工程建设的有关文明施工管理规定，实现文明施工现场达到相关标准，特编制本施工噪声与振动专项方案。 一、编制依据 《建设工程施工现场环境保护工作标准》； 《建设工程文明施工管理规定》； 《噪音污染防治管理办法》； 二、组织保证措施 一般噪声源：土方阶段：挖掘机、装载机、推土机、运输车辆、破 碎钻等。结构阶段：汽车泵、振捣器、混凝土罐车、支拆模板与修理、支拆脚手架、钢筋加工、电刨、电锯、人为喊叫、哨工吹哨、搅拌机、水电加工等。装修阶段：拆除脚手架、石材切割机、砂浆搅拌机、空 压机、电锯、电刨、电钻、磨光机等。 1.施工时间应安排在6:00——22:00 进行，因生产工艺上要求必须连续施工或特殊需要夜间施工的，必须在施工前到工程所在地的区、 县建设行政主管部门提出申请经批准后，并在环保部门备案后方可施工。项目部要协助建设单位做好周边居民工作。 2.施工场地的强噪声设备宜设置在远离居民区的一侧。尽量选用环 保型低噪声振捣器，振捣器使用完毕后及时清理与保养。振捣混凝 -1-
土时禁止接触模板与钢筋，并做到快插慢拔，应配备相应人员控制电源线的开关，防止振捣器空转。 3.人为噪声的控制措施 3.1 提倡文明施工，加强人为噪声的管理，进行进场培训，减少人为 的大声喧哗，增强全体施工生产人员防噪扰民的自觉意识。 3.2 合理安排施工生产时间，使产生噪声大的工序尽量在白天进行。 3.3 清理维修模板时禁止猛烈敲打。 3.4 脚手架支拆、搬运、修理等必须轻拿轻放，上下左右有人传递， 减少人为噪声。 3.5 夜间施工时尽量采用隔音布、低噪声震捣棒等方法最大限度减少 施工噪声；材料运输车辆进入现场严禁鸣笛，装卸材料必须轻拿轻放。 3.6 每年高考、中考期间，严格控制施工时间，21：00——次日7：00 不得施工，学校周边200 米全天候禁止震动施工。 4.减少施工噪声影响，应从噪声传播途径、噪声源入手，减轻噪声 对施工现场地外的影响。切断施工噪声的传播途径，可以对施工现场采取遮挡、封闭、绿化等吸声、隔声措施，从噪声源减少噪声。对机 械设备采取必要的消声、隔振和减振措施，同时做好机械设备日常维护工作。施工现场场界噪声应符合规定。 5.振动棒噪声排放控制 ①选用低噪声振动棒，特别是早晚作业，采用无声振动棒。振动棒使 -2- 用完后，及时清理干净并保养好。
机械制造技术课程设计 说明书 设计题目：设计输出轴零件的机械加工工艺规程及钻103Ф20孔工序的专用夹具 姓名：刘宗成 学号： 140212107 班级:机电141 指导教师:程雪利 河南工学院 2016年11月11日
目录 第1章零件分析 (3) 1.1 零件作用分析 (3) 1.2 零件工艺分析 (3) 第2章确定毛坯、画毛坯—零件合图 (4) 第3章工艺规程设计 (6) 3.1定位基准的选择 (6) 3.2 制定工艺路线 (6) 3.3 选择加工设备及刀、夹、量具 (9) 3.4 加工工序设计 (11) 3.5 时间定额计算 (15) 3.6 填写机械加工工艺过程卡和机械加工工序卡 (15) 第4章钻10×Ф20孔工序专用夹具设计 (16) 4.1工件自由度分析及定位方案的确定 (16) 4.2 夹紧力的计算 (16) 4.3 定位误差的计算及定位精度分析 (16) 4.4 操作说明 (17) 设计心得体会 (18) 参考文献 (19)
第1章零件分析 1.1 零件作用分析 题目所给定的零件为输出轴，如图1-1所示，其主要作用，一是传递转矩，使主轴获得旋转的动力；二是工作过程中经常承受载荷；三是支撑传动零部件。 1.2 零件工艺分析 从图1-1上看，该零件是典型的轴类零件，结构比较简单，其主要加工的面有φ55、φ60、φ65、φ75、φ176的外圆柱面，φ50、φ80、φ104的内圆柱表面，10个φ20的通孔，图中所给的尺寸精度高，大部分是IT6级；粗糙度方面表现在键槽两侧面、φ80内圆柱表面为Ra3.2um, φ55外圆柱面、大端端面为Ra1.6um, φ60、φ75外圆柱面为Ra0.8um，其余为Ra6.3um，要求不高；位置要求较严格，表现在φ55的左端面、φ80内孔圆柱面对φ75、φ60外圆轴线的跳动量为0.04mm, φ25孔的轴线对φ80内孔轴线的位置度为φ0.05mm,键槽对φ55外圆轴线的对称度为.0.08mm；热处理方面需要调质处理，到200HBW，保持均匀。通过分析该零件，其布局合理，方便加工，我们通过径向夹紧可保证其加工要求，整个图面清晰，尺寸完整合理，能够完整表达物体的形状和大小，符合要求。 图1-1零件图