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雷蒙磨制造中的振動

發布日期:2013-09-18

雷蒙磨專家說,在生産制造加工中會發生震動,産生的振動主要有強迫振動和自激振動(顫振)兩種類型。
        (1)强迫振动:由外界周期性干扰力(工艺系统内部或外部振源)所激发的震动。其主要特征是:

  1. 強迫振動的頻率與外界周期性幹擾力的頻率相同,或是它的整數倍。
  2. 除由切削過程本身不均勻性所引起的強迫振動外,幹擾力一般切削過程有關。幹擾力消除,強迫振動停止。
  3. 強迫振動的振幅與幹擾力的振幅,工藝系統的剛度及阻尼大小有關。在幹擾力頻率不變的情況下,幹擾力幅值越大、工藝系統的剛度及阻尼越小,則強迫振動幅越大。
  4. 幹擾力的頻率與工藝系統某一固有頻率的比值等于或接近于1時。系統將産生共振,振幅達到最大值。

(2)自激振動(顫振)機械加工過程中,在沒有周期性外力(相對于切削過程而言)作用下,由系統內部激發反饋産生的周期性振動。其主要特征:

  1. 自激振動的頻率等于或接近于系統的固有頻率。
  2. 自激振動能否産生及其振幅的大小,決定于每一振動周期內系統所獲得的能量與系統阻尼消耗能量的對比情況。
  3. 由于維持自激振動的幹擾力是由振動(切削)過程本身激發的,故振動(切削)一旦中止,幹擾力及能量補充過程立即消失。

強迫振動的振源及診斷

(1)強迫振動的振源

  1. 1)機床上回轉零件,如電動機、砂輪、帶輪、卡盤、工件等不平衡所引起的周期性變化的離心力。
  2. 切削過程本身的不均勻性,如銑削、拉削加工,車削帶鍵槽的工件表面等所引起的周期性變化的切削力。
  3. 機床傳動元件缺陷如制造不精確或安裝不良的齒輪、V帶厚度不均勻、平帶的接頭、軸承滾動體尺寸及形狀誤差、液壓泵工作4的工作液壓力脈動等所引起的周期性變化的傳動力。
  4. 往複運動部件運動方向改變時産生的慣性沖擊。
  5. 由外界其他振源傳來的幹擾力。

(2)強迫振動的診斷

  1. 現場拾振,進行頻譜分析,在現場加工條件下,沿加工部位附近的振動敏感方向,用傳感器(加速度計、力傳感器等)拾取過程中的振動信號,作頻譜分析、畫頻譜圖。頻譜圖上較爲明顯的峰值點有多少個,機械加工系統中的振動頻率成分就有多少個。
  2. 做環境試驗,查找機外振源,在停機狀態下拾取振動信號,進行頻譜分析。此時所得到的振動頻率成分均爲機外幹擾力源的頻率成分。將這些頻率成分與現場加工的振動頻率成分進行對比,如兩者完全相同,則可判定機械加工中産生的振動屬于強迫振動、且振源在機外;如現場加工的主振動頻率成分與機外幹擾力頻率不一致,則需繼續進行空運轉實驗。
  3. 做空運轉試驗,查找機內振源,機床按加工現場所用運動參數進行空運轉,拾取振動信號並進行頻譜分析。比較空運轉試驗和現場加工中所得到的頻譜圖,除已查明的機外幹擾力源的頻率成分之外,如兩者完全相同,則可判定現場加工中産生的振動屬前振動,且幹擾力源在機內也存在;如果現場加工時的譜線圖上有與機床空運轉的譜線成分(過是它的整數倍)不同的頻率成分,則可判定除有強迫振動外,還有自激振動。

如果幹擾力源在機床內部,還應查找其具體位置。可采用分別單獨驅動機床各運動部件,進行空運轉試驗來查找振源的具體位置,或者對所有可能成爲振源的運動部件,根據運動參數計算各運動部件的幹擾力頻率,並與機床空運轉試驗譜線圖比較來確定機內振源具體位置。

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