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机械加工振动的表现和特点

发布时间:2011-09-30

振动分强迫振动和自激振动两种类型。具体表现和特点如下。
  
  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,三角皮带的厚薄或是非不一致,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(除由切削过程本身所引起的强迫振动外)。干扰力消除,振动停止。如外界振源产生的干扰力,只要振源消除,导致振动的干扰力自然就不存在了。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即是或接近与1时,产生共振,振幅达到最大值。此时对机床加工过程的影响最大。④强迫振动的振幅与干扰力,系统的刚度及阻尼大小有关。干扰力越大、刚度及阻尼越小,则振幅越大,对机床的加工过程影响也就越大。
  
  1.2自激振动(颤振)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,就是自激振动。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。或由于刀具刚性差、刀具几何角度不正确引起的振动,都属于自激振动。
  
  自激振动的特点是:①自激振动的频率即是或接近系统的固有频率。按频率的高低可分为高频颤振(一般频率在500~5000Hz)及低频颤振(一般频率为50~500Hz)。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过程本身激发的,故振动中止,干扰力及能量补充过程立即消失。