数控车床的切削振动分析与控制方案
- 格式:pdf
- 大小:712.62 KB
- 文档页数:2
浅谈如何控制车削加工中的振动现象机械加工过程中由于加工刀具、夹具、机床以及工件的动态特性会产生相应的振动,这些振动的产生又会反作用到工艺系统。
文章通过对振动的类型进行分析,并对振动的危害进行了详细的探讨,分别从夹具方面、刀具方面以及工艺方面对消除切削的振动现象做出一定合理的建议,并提出了一些意见。
标签:高频振动;低频振动;车削加工前言切削的过程中由于刀具工件以及夹具会相互之间产生作用力,在这种力的作用下相互之间产生了振动,这种振动在工件的加工中不可避免的会产生,但是其产生会对切削的过程造成干扰,会使得工件表面的加工质量受到严重的影响,同时受到振动影响刀具以及机床的寿命也会相应的缩短。
同时,振动的产生会相应的造成噪音,这种噪声的产生也影响着操作人员的健康以及情绪,这些都会对正常的工作造成负面的影响。
通过对加工的进刀量进行减少可以相应的降低振动的产生,但是这样一来生产的效率就会受到影响。
本人从事切削加工工作多年,在工作中通过观察、实践、分析,总结出一些关于如何在不影响生产效率的基础上有效的降低振动的产生的措施,在此同各位相互探讨。
1 振动的分类对于振动,在机械的加工过程中,由于各个部件相互会在机械运作中产生作用,这种作用力下产生的振动主要有受迫振动以及自激振动,这和夹具、机床以及道具、工件的动态特性相关。
对于机床,主要的振动来自回转组件和传动系统,在对此类振动进行消除后,车削加工中所产生的振动就不是由于速度变化而产生的,而是自激振动,而自激振动是同工件所具有的频率相接近的低频振动,主要是由于加工过程中工件的弯曲所造成的,弯曲震动不仅仅会产生在工件的弯曲变化上,同时在车刀上也会存在,这种车道上的变形振动同车刀自身的频率相近,即是高频振动。
2 产生的原因振动的主要特点就是频率不同,低频振动顾名思义就是具有较低的振频,其振动产生的声音相对低沉,并且振动幅度较大,其作用的结果就是会在加工的工件表面留下宽而深的痕迹,这就是振动痕迹。
车削加工中振动的控制方法研究摘要:现今在普通车削加工时往往会有振动现象出现,在我们加工中产生的振动其与机床、夹具、及相关刀具和一些工艺系统的动态特性有关,本文主要研究产生振动后控制方法,并且提出了要尽量减少,或是在车削中能够消除振动的更有效的方法。
关键词:车削加工;振动;控制方法中图分类号:tg511 文献标识码:a 文章编号:1674-7712 (2013)08-0000-01随着目前社会对零部件产品的要求越来越高,以及对一些精密零件要求它的加工精度和表面质量,这使得车削加工过程中哪怕出现小的振动,都会影响到零件的使用要求。
振动时也会缩短机床和刀具的正常使用寿命,振动经常成为车削加工中难度较大的技术问题。
目前,有些人为了减少振动,采用减少加工时的进刀量,这样也同时降低生产效率,但也有采用其他方法的。
因此,找到合理的控制方法来减小或是消除振动的问题。
一、车削加工中所产生振动的主要类型一般情况下,在零件的车削加工中会产生不同的振动类型,我们按其产生的原因将其分为受迫振动和自激振动。
(一)受迫振动当受外界因素的干扰力持续作用而产生的振动,由电机、工件、轴承误差等因素所引起的振动均为受迫振动,还有车削过程中,本身不均匀运动部件时,往往当运动方向有所改变时,通过它所产生的惯性压迫都能产生受迫振动。
而这种振动一般不会自行进行衰减,反而会逐渐引起机床的共振,从而使得对加工过程会产生许多不必要的影响。
(二)自激振动当在车削加工时,有一些振动它主要是由系统本身在车削振动过程中所激发产生的,不随车削速度变化的自激振动,那么它的频率就等同于系统的自身频率。
在工件切削表面会留下一些细小的痕迹,这种情况下,只有刀具自身在振动,而工件及机床等部件却很平静。
二、振动的控制方法研究在车削加工时,如何判断系统是否发生切削颤振,那么它既与切削过程有关,还是与系统的基本结构有关,但绝大部分情况下工件系统的振动较大,针对振动的特点,提出以下控制方法。
数控机床车削加工质量控制方法摘要:随着经济的发展,数控机床车削加工技术是一种基于数字化技术与智能化终端的生产加工技术。
此项技术在零件的加工生产中,可以实现数控生产的高精度控制,保证加工生产的成果具有较高的质量与验收通过率。
根据目前数控机床车削加工技术的应用现状可以看出,我国大部分数控操作的技术人员自身水平较高,他们在实际应用中可以根据加工中的突发性情况,及时采取有效措施进行处理。
但随着行业的持续化发展,机械设备与生产加工零件结构越来越复杂,仅按照单一的生产加工技术难以满足组合零件的高精度生产需求。
在多种外界因素的联合作用下,产出的零件会出现不同程度上的质量问题,尤其是在零件批量生产过程中,一旦编定程序出现误差,便会对产出的零件造成不可逆的损伤,最终导致生产的成果质量不达标而被废弃或返修。
采取可行的措施,对生产中各项参数进行实时把控,提升数控机床车削加工质量与综合水平。
关键词:数控机床;车削加工;质量控制;方法引言为了进一步提升数控机床车削加工的质量与水平,提高零件加工验收的通过率,文章梳理了数控机床车的内容,分析了数控机床车削加工质量控制的重要意义,提出了数控机床车削加工质量控制措施,包括慎重考量工艺因素,如刀具材料和刀具几何参数的选择、切削液的合理选用、工件装夹方法的合理选择,也包括正确进行加工程序的编制和熟练掌握数控机床车的操作技能。
1数控机床车削加工质量控制的重要意义一般的机械加工都是应用普通机床通过手动操作的方法完成的,随着时代的发展,这种传统的车床已经不能满足现代化零件加工的需求。
传统车床已经逐渐被现代化工业机床中的数字化控制机床所取代,数控机床车的应用范围越来越广泛。
懂得数控技术的工作人员可以通过预先编制好的程序开展部件的加工生产。
在机械发展领域,数控机床得以广泛应用,进一步提升数控机床车削加工质量,对于整个行业发展影响深远。
数控机床车加工质量控制成为国家工业高质量生产、持续发展的根本保证,尤其是数控机床车削加工的质量控制,作为工业生产最基础、最根本的生产加工环节,是有效提升工业整体加工质量的有效方法,是大幅度提升工业的国际竞争力,开拓国际市场的有效途径,更是数控机床车加工领域能够在激烈的市场竞争中得以生存下来的保护伞。
数控机床加工过程中的振动问题分析与解决方法摘要:数控机床在现代制造业中扮演着至关重要的角色。
然而,数控机床加工过程中常常会出现一些振动问题,对加工质量和机床寿命产生不利影响。
本文将对数控机床加工过程中的振动问题进行分析,并提出一些解决方法,以帮助生产厂商和操作工人提高加工效率和质量。
1. 引言数控机床是一种高效、精度高的自动化加工工具,广泛应用于航空航天、汽车制造、模具加工等领域。
然而,由于机床部件的不完美和操作过程中的一些因素,振动问题成为数控机床加工过程中的一大难题。
振动问题不仅会降低加工质量,还可能导致零件和机床的损坏。
2. 振动问题的分析2.1 振动的类型数控机床加工过程中主要有三种振动类型:一是切削振动,即刀具与工件之间的相互振动;二是结构振动,即机床各个部件之间的振动;三是外界扰动引起的振动,如地震、风噪等。
2.2 振动的影响因素数控机床加工过程中振动问题的产生受到多种因素的影响,包括刀具磨损、工件材料、切削参数、机床刚性等。
其中,刀具磨损是导致振动问题的主要原因之一,它会导致切削力的不稳定,进而引起振动。
3. 振动问题的解决方法针对数控机床加工过程中的振动问题,以下是几种常见的解决方法:3.1 刀具磨损的监测与更换刀具磨损是导致振动问题的主要因素之一。
因此,监测刀具磨损状态非常重要。
可以使用传感器监测切削力和振动信号,通过专业软件进行分析,及时判断刀具磨损情况,一旦发现刀具磨损过大,应及时更换刀具,以保证加工质量和机床的稳定性。
3.2 提高机床刚性机床刚性对振动问题的解决至关重要。
在设计和制造过程中,应注重机床的刚性要求,尤其是在剧烈振动的切削区域,适当增加机床的刚性,减小振动的幅度。
此外,还可以采用补偿措施,如增加减振材料或采用补偿装置,以减少机床振动。
3.3 切削参数的优化切削参数是影响振动问题的重要因素之一。
通过优化切削参数,如切削速度、进给速度、切削深度等,可以减小振动的幅度。
数控机床切削时振动的消减方法探讨作者:李玉洁来源:《读天下》2019年第15期摘要:在生产加工过程中,数控机床切削时难免会产生不同程度的振动,其中包括有害振动和可利用振动。
有害的振动对加工工艺和工件的加工质量以及数控机床寿命都有很大影响,而且还会影响生产效率。
因此,减少数控机床振动的产生,对控制产品的质量非常关键。
本文主要从机械加工的工艺层面对数控机床切削加工时产生振动的各种原因进行归纳总结,分析了数控机床振动对产品加工质量造成的影响,并提出了有力的解决措施,在机械制造领域有一定的参考作用。
关键词:数控机床;振动;消减措施随着我国机床工业的飞速发展,机床的振动问题也就越来越引起人们的重视。
机床在切削过程中振动,最常见于车床,镗床加工过程中,造成工件表面有颤纹,返工率、废品率高,伴有震刀打刀现象,这样会影响其工件的精度。
机床工作时产生的振动,不仅会影响机床的动态精度和被加工零件的质量,而且还要降低生产效率和刀具的耐用度,振动剧烈时甚至会降低机床的使用性能,伴随振动所发出的噪音会影响机床工人的健康。
一、数控机床切削加工振动产生的原因数控机床切削加工过程中所发生的振动是非常复杂的,引起振动的原因也是多方面的,主要有以下几个方面:(一)操作人员的因素机床操作人员业务水平不高,缺乏丰富实践生产经验,部分技术人员责任心不强,设备维护水平低,缺乏正确使用和保养数控机床设备的意识。
(二)机床的因素一些厂家生产的数控机床自身的抗振性能较差,没有具备生产加工所需要的系統刚性;数控机床零件加工和装配质量方面缺乏合理保养数控机床;数控机床活顶尖伸出过长,轴承已受损而继续切削等。
(三)刀具的因素刀具选用过程中没有利用成型刀片进行成形车削;刀具的角度特别是主偏角,后角,前角等误差较大;刀刃的锋利程度不够;刀尖圆弧半径过大;切削参数不合适等。
这些因素会使刀具磨损加剧或引起切屑瘤、拉毛工件表面或出现打刀引起振动而影响产品质量。
机床振动原因分析及控制方法摘要:机床在工作过程中常会出现一种不利因素—振动,它不仅影响工件的表面质量和加工精度,还会影响刀具的耐用度和机床寿命,恶化工作环境,影响工人健康。
关键词:振动原因控制方法1、机床振动的影响及原因分析1.1机床方面在金属的切削加工过程中,工件的几何形状精度、表面粗糙度、尺寸精度都出现超差等质量问题,这些问题都与机床的振动有关系,而引起机床振动有时是由机床本身存在的故障造成的。
下面以车床为例进行说明车床哪些原因会产生振动及产生的影响:1.1.1工件几何形状精度超差(1)工件出现圆度超差主要原因有主轴轴颈、轴承内滚道或箱体孔圆度超差或者轴承磨损、主轴轴承间隙过大等。
(2)工件圆柱度超差主要原因为车床导轨磨损引起主轴轴线与床身导轨不平行或导轨水平方向直线度超差。
1.1.2工件表面粗糙度达不到要求(1)精车后,表面有螺旋状振纹产生的原因有:主轴齿轮精度降低,啮合不良;主轴与主轴轴承的间隙过大,主轴轴颈的圆度超差,轴承制造精度不够。
(2)精车后,表面出现乱纹产生的原因可能是主轴轴承磨损,也可能是游隙过大。
(3)精车端面平面度超差由于主轴轴向窜动量超差或者床鞍横向导轨对主轴轴线不垂直或平行度超差造成的。
(4)切断困难切断时发生振动,原因主要是主轴径向间隙过大,刀架滑板间隙过大,横向进给丝杠螺母间隙未消除,切断刀装夹时伸出过长,三爪自定心卡盘与主轴配合定位面间隙过大。
(5)车削螺纹时螺纹表面有波纹原因是主轴轴向游隙过大,传动链中的挂轮间隙过大,溜板箱的长丝杠轴向游隙过大,开合螺母滑道间隙过大,跟刀架太松或太紧等。
1.2刀具方面刀具的材料不合适,刚性差、切削刃角度选择不合适是引起振动的主要原因。
切削时由于刃口高度的误差或因断续切削引起的冲击,容易产生振动。
出现振动会降低刀具的使用寿命:影响了刀具的正常切削条件,加快了刀具磨损,还可能引起刀具的崩裂,机床、夹具连接部分松动,缩短刀具及机床、夹具的使用寿命。
仅供参考[整理] 安全管理文书车床的震动及预防措施日期:__________________单位:__________________第1 页共6 页车床的震动及预防措施1振动车削加工过程中,工件和刀具之间常常发生强烈的振动,破坏和干扰了正常的切削加工,是一种极其有害的现象。
当车床发生震动时,工件表面质量恶化,产生明显的表面振纹,工件的粗糙度增大,这时必须降低切削用量,使车床的工作效率大大降低。
强烈振动时,会时车床产生崩刃现象,使切削加工过程无法进行下去。
由于振动,将使车床和刀具磨损加剧,从而缩短车床和刀具的使用寿命;振动并伴随有噪音,危害工人身心健康,使工作环境恶化。
车床振动可公为自由振动、强迫振动和自系振动,据测算,这三类振动分别5%,30%,65%。
当振动系统的平衡被破坏,弹性力来维持系统的振动,称为自由振动(如图1),在外界周期性干扰力持续作用下,被迫产生的振动称为强迫振动(如图2),由振动过程本身引起切削力周期性变化,又由这个周期性变化的切削力反过来加强和维持的振动称为自激振动(如图3)。
图1图2图32车床振动的振源寻找振动的来源,并加以排除或限制,是有效控制振动的途径。
振源来自车床内部的,称为机内振源;来自车床外部的,称为机外振源。
由于自由振动是由切削力的突然变化或其它外力冲击引起的,可快速衰减,对车床加工过程影响非常小,可以忽略不计。
强迫振动的振源机内振源:车床上各个电动机的振动,包括电动机转子旋转不平衡及电磁力不平衡引起的振动;机床回转零件的不平衡,如皮带轮、卡盘、刀盘和工件不平衡引起的振动;运动传递过程中引起的振动,如变速操纵机机构中的齿轮啮合时的冲击力,卸荷带轮把径向载荷卸给箱体时的振动,三角皮带的厚度不均匀,皮带轮质量偏心,双向多片摩擦离合器,滑动轴承和滚动轴承尺寸及形位误差引起的振动;往复第 2 页共 6 页部件运动的惯性力,如离和器控制箱体的正反转引起的惯性力振动;切削时的冲击振动,如切削带有键槽的工件表面时循环冲击载荷引起的振动;车床液压传动系统的压力脉动。
金属切削加工中的振动分析及控制途径摘要:在金属切削加工过程中,如果产生振动,会造成很多不良的影响,不仅严重影响机器和零部件本身的性能和工艺,而且振动中产生的噪音还会对操作者本身的身体健康产生有害的影响。
本文将通过分析金属切削加工中产生振动的原因、主要类型和特点,重点提出控制甚至消除振动的有效途径,以促进金属切削加工技术的发展。
关键词:切削加工振动原因振动类型振动特点控制途径引言:近些年来,随着机械制造行业的不断发展,各种先进的制造技术也不断被研发出来,金属切削加工则是这些技术中的佼佼者,已经被应用到各个领域的机械制造和生产中。
在设计机床和刀具、制订机器零件的切削工艺及其定额、合理地使用刀具和机床以及控制切削过程时,都要利用金属切削原理的研究成果,使机器零件的加工达到经济、优质和高效率的目的。
金属切削加工过程中,刀具与工件之间相互作用和各自的变化规律现已经成为了一门学科。
在金属切削加工过程中,如果产生振动,会造成很多不良的影响,不仅严重影响机器和零部件本身的性能和工艺,而且振动中产生的噪音还会对操作者本身的身体健康产生有害的影响。
下面本文将通过分析金属切削加工中产生振动的原因、主要类型和特点,重点提出控制甚至消除振动的有效途径。
一、振动的基本类型从一般情况而言,在金属切削加工过程中所产生的振动大致可以分为两种类型,即:自激振动和强迫振动。
相比较而言,这两种振动中自激振动的概论一般低于40%,而强迫振动则占主要方面,大约为60%。
二、产生振动的主要原因通过统计分析我们可以清晰的看出,金属切削加工过程中产生振动的类型基本分为两种:自激振动和受迫振动。
因此,在机械制造过程中,根据这两种不同类型的振动,可以通过机床不同的运行状态来分析振动产生的原因。
(一)空转时存在的振动及原因分析当机床在空转时也有可能产生一定的振动。
造成振动的主要原因可能是床鞍导轨之间的爬行,也可能是是由于外部传来的振动,例如:地基周期或者非周期的干扰力。