机床切削系统的颤振及其控制PPT模板
- 格式:pptx
- 大小:1.14 MB
- 文档页数:20
机械制造业在整个国民经济中占有十分重要的地位,而其中金属切削加工是基本而又可靠的精密加工手段,在机械、电机、电子等各种现代产业部门中都起着重要的作用。
工具的设计、制造和使用自古以来就很受重视,这里我们所说的工具,不仅仅指进行机械加工的机床,我们更关心的是直接进行切削加工的刀具。
刀具是推动金属切削加工技术发展的一个极为活跃而又十分关键的因素,可以说切削加工技术发展、革新的历史就是刀具发展的历史。
一、切削加工的重要作用与刀具机械制造的核心是零件的制作。
制造机械零件的方法大致可分为成形制造和加工制造,成形制造包括铸造、锻造、焊接等工艺,一般用于毛坯的制造。
近年来开发的精确成形或称净成形工艺,如精铸、精锻等也可用于半成品和成品的制造。
快速原型制造用于模型的制造,与其它技术相结合,也可用于制造金属零件。
加工制造包括切削、磨削等常规工艺,也包括激光束加工、电子束加工、电化学加工等特种工艺。
在所有这些方法中,切削加工至今仍然是并且在可以预见的将来仍将是零件制作的最基本的工艺技术之一。
刀具性能和质量直接影响到数百万台机床生产效率的高低和加工质量的好坏。
直接影响到整个机械制造业的生产技术水平和经济效益。
金属切削加工是用刀具从工件表面切除多余的金属材料,从而获得在几何形状、尺寸精度、表面粗糙度及表面质量等方面均符合要求的零件的一种加工方法。
其核心问题是刀具切削部分与工件表层的相互作用,即刀具的切削作用和工件的反切削作用。
这是切削加工中的主要矛盾,而刀具的切削作用则是矛盾的主要方面。
从近年来工具行业的发展看,切削刀具在生产活动中的作用正越来越受到企业的重视。
随着数控加工设备与高性能加工刀具技术的发展,高速切削和超高速切削已成为当前切削技术的重要发展趋向,这就要求刀具的可靠性高,切削性能好,能稳定地断屑和卷屑,精度高,并能快换或自动更换等。
因此,对刀具材料、刀具结构以及刀具的装夹都提出了更高的要求。
二、切削颤振产生与危害在生产实践中,一般来说机床的振动是不希望产生的。
机床切削时的振动分析及预防措施摘 要:切削时机床产生的振动对加工过程和工件的加工质量以及机床连接特性都有很大影响,而且还会影响生产效率。
因此,减少机床振动的产生,对控制产品的质量非常关键。
本文对机床切削加工时产生振动的各种原因进行了归纳,分析了机床振动对产品加工质量造成的影响,提出了防止和减小机床振动的各种有力措施。
关键词:机床切削 振动 分析1、振动产生的原因产品切削加工过程中机床所发生的振动是非常复杂的,引起振动的原因是多方面的,经分析,主要有以下几个方面:(1)工件的外形复杂而装夹部位选择不合适:工件外形结构不规则,没有好的基准面,不方便装夹,工件夹不紧,容易在加工时产生松动,随着切削力的变化而发生相应振动。
(2)工件内部组织不均匀:铸造毛坯件局部有气孔、砂眼、疏松等缺陷,晶粒粗大或者夹有杂质等情况。
切削时铸件软硬不均匀,刀具受力不均匀,使得切削力不稳定,易使机床产生震动,有时还会造成打刀,工件的加工质量也很难控制。
(3)刀具选择不合理:刀体材料不合适,刚性差,是引起振动的主要原因之一。
若选错了刀具,有时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。
(4)切削用量和机床转速的选择不合适:① 切削速度1000ωωπn d v =。
切削速度与工件待加工表面直径、工件转速成正比,当ωd 一定时,转速越快,切削速度越快,引起振动的可能性越大; ②进给量f 越大,刀尖受力越大,越容易引起振动:③切削深度p a 切削深度越大,受到的剪应力越大越引起对刀尖的阻力增大而引起振动。
(5)机床自身状况的影响机床本身的精度不够也是振动产生的一个方面。
机床主轴箱内各啮合齿轮、轴承等配合精度低,导轨的磨损,各夹紧装置的不可靠等,在切削中都可能产生振动。
(6)机床周围环境的影响附近有产生振动的大型设备,或有重型车辆在行驶,引起地基振动,并传递到床身.易造成共振。
2、振动对加工质量的影响振动对加工质量的影响是非常大的,主要表现在以下几个方面:(1)加工过程中的振动降低了加工表面的质量,引起加工表面的振动波纹,表面粗糙度值大。
细长轴工件切削加工颤振机理及其抑制方法研究摘要:本文主要研究细长轴工件切削加工颤振机理及其抑制方法。
首先介绍了细长轴工件切削加工颤振的概念和研究现状,然后详细说明了不同因素对于颤振的影响规律,包括切削参数、工件尺寸和结构、材料性能、夹紧方式和位置、刀具磨损和断裂、系统刚度等因素。
在此基础上提出了相应的抑制方法,如合适的车削方向选择、采用合适的装夹方法等。
总结了细长轴工件切削加工颤振机理及其抑制方法的研究成果,该研究为细长轴工件的加工提供了有益参考。
关键词:引言:细长轴是一种常见的工件形态,在航空、航天、汽车和机械等行业中得到广泛应用。
细长轴的加工精度和效率对于产品的质量和生产效率具有重要影响。
然而,细长轴切削加工颤振是制约加工精度和效率的重要因素之一。
颤振会导致工件表面质量下降、加工精度降低、刀具寿命缩短等问题,严重影响了加工质量和生产效率。
因此,研究细长轴切削加工颤振机理及其抑制方法具有重要的意义。
一:细长轴工件切削加工颤振概述1.1颤振概念和定义颤振是一种机械加工过程中经常遇到的问题,指的是加工刀具和工件在接触过程中出现的高频振动。
这种振动会导致切削力、切削温度等物理量剧烈变化,从而影响加工精度和表面质量。
颤振是一种不稳定的状态,它往往与加工系统的共振频率有关。
1.2细长轴工件切削加工颤振产生的原因与机理细长轴工件切削加工颤振是由于加工过程中切削刃和工件之间发生的弹性变形引起的。
在细长轴工件加工过程中,颤振产生的主要原因包括以下几个方面:(1)刀具悬伸长度过长:当刀具超过一定长度后,就容易出现弯曲或扭转,进而导致颤振。
因此,在细长轴工件加工时需要根据工件尺寸选择合适的刀具长度。
(2)刀具刃口角度太小:刀具刃口角度太小会导致过大的入射角,切削力增大,从而导致颤振。
因此,在细长轴工件加工时需要选择合适的刀具形状和参数。
(3)切削速度过快:当切削速度过快时,切削厚度减小,从而使系统更加脆弱,易于出现颤振。
在机械加工中用变速切削抑制再生颤振(图文)论文导读:再生颤振是在进行某一限度以上的重切削(在二维切削中加大切削宽度的加工,或者在通常切削中加大切削深度的加工)时,产生的自激振动,它总是对强力切削的能力规定了一个界限。
这就是用变速切削抑制再生颤振的原理。
关键词:再生颤振,能量转换,变速切削我们在机加工轴类等工件的时候,经常遇到加工中因为工件颤动而影响加工精度或颤动幅度过大不能加工。
通过对颤动产生原因的分析及多次试验实践比较,通过改变切削速度可以改变颤动对加工件精度的影响。
再生颤振是在进行某一限度以上的重切削(在二维切削中加大切削宽度的加工,或者在通常切削中加大切削深度的加工)时,产生的自激振动,它总是对强力切削的能力规定了一个界限。
科技论文。
再生颤振的原因是再生效应,即是由于上一次切削时因颤振而残留在已加工表面上的波纹,在这一次切削中一边以滞后于这个波纹的相位作仿形般的振动,一边进行切削,在机械结构系统中产生了使固有振动持续下去的滞后的交变切削力。
如果通过经常改变切削速度,以破坏工件的同一切削部位在前后两次切削中切削速度相等的条件,则再生效应就能相反地抑制颤振的作用。
这就是用变速切削抑制再生颤振的原理。
因为变速切削在原理和方法上都比较简单,必要的附加装置也容易办到,在操作方面的故障也比较少,所以它可以在各方面得到应用。
1变速切削的理论分析1.1从能量平衡来看再生颤振的产生机理包含再生效应的切削过程的动态特性切削过程动刚度Tc(z,n)(即切削深度的周期性变动和切削力的周期性变动之间的传递函数),如图所示,可以用圆周上下班点Tc来表示。
这个圆的半径与切削宽度(在外圆车削中为切削深度)成正比;另外,表示点Tc在圆周上位置的角度就等于内调制波(这次切削中所产生的波纹)与外调制波(前次削时所产生的波纹)之间的相位差。
在车削的情况中,可用下式给出:=2Jf60Z/n=Ji+Jf,其中:z表示颤振频率,n表示主轴的回转速度,可见,角度是一个由z和n来确定的量值。
机床切削加工及切削颤振摘要随之工业化进程的加快,机械制造业对经济发展的推动作用毋庸置疑。
机床切削加工是机械使用的一个重要部分,影响着机械制造的效率和经济效益。
在机床切削加工中切削颤振不可避免,然而切削颤振在一定程度上存在着弊端。
刀具是进行切削加工最关键的部分,通过分析机床切削加工中刀具发挥的重要作用及研究切削颤振产生的原理和解决办法,能够尽可能的提高生产效率,促进国民经济的发展。
关键字机床切削;刀具;切削颤振1 切削加工的重要作用与刀具1.1 切削加工的重要作用机械制造过程中最关键的步骤是零件的制作。
制作毛坯时一般采用成形制造的方法,通过铸造、焊接、锻造等方式手段加工完成。
精确成形工艺,又称净成形工艺,是近些年来出现的新工艺,加工半成品或成品时一般采用精确成形工艺,通过精铸、精锻的方式加工完成。
制造模型或经书零件时一般采用快速原型制造工艺。
切削、磨削是传统的加工制造方式,除此之外机床切削加工方式还包括激光束加工、电子束加工、电化学加工等工艺。
现今,传统加工方式中切削工艺是最重要的加工方式,在未来的几年内还将在零件加工领域发挥越来越重要的作用。
1.2 刀具的重要作用性能好的刀具能够提升机床的生产效率,保证加工出的产品质量。
因此,提高刀具的性能对机械制造业的生产水平和经济效益的提高起着至关重要的作用。
金属切削加工出的产品在外观形状、尺寸大小、表面的光滑程度和产品质量有严格的要求,因此,在使用刀具切除工件上多余的金属材料时,要重视生产过程中加工的每个步骤。
特别是使用刀具分离工具表层时,刀具和零件的表面会产生一个相互作用的力,即刀具的切削作用和工件的反切削作用,这是机床切削加工过程中首要矛盾。
随着工具加工行业的迅猛发展,相关企业越来越重视切削刀具在生产加工过程中发挥的重要作用。
新产品和新科技的使用加速了刀具切削工艺的革新进程,数控机床等高性能的加工刀具技术开始投放生产使高速切削和超高速切削成为了可能。
高速切削和超高速切削工艺对生产加工的要求程度更高,要求切削的稳定性高,精准程度更加精确,刀具能够实现快速更换,甚至是自动更换。