數控機床在工作(zuo)時產生振動(dong)原因及解決(jue)方法 

數控機床在工作時產生振動，會直接影響到工件的加工品質，產生明顯的表面振紋，粗糙度加大，工件表面品質惡化。沈陽機床振動嚴重時，甚至使切削加工無法繼續進行，振動中產生的噪聲，還將危害到操作者的身體健康。因此，我們應該了解數控車床產生振動的原因，掌握其中規律，并加以限制或消除。

1 振(zhen)動理論分(fen)析

振(zhen)(zhen)動(dong)一般分(fen)為3種：即自由振(zhen)(zhen)動(dong)、強迫振(zhen)(zhen)動(dong)和(he)自激(ji)振(zhen)(zhen)動(dong)。

1.1 自由振動(dong)

自由振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)(dong)是物體受到初始(shi)激勵(通常是一(yi)個脈沖(chong))所引發的一(yi)種振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)(dong)。這(zhe)種振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)(dong)靠初始(shi)激勵，一(yi)次性(xing)獲得振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)(dong)能量，歷程有(you)限，一(yi)般不(bu)會對(dui)數控車床造成破壞。所以一(yi)般不(bu)考慮自由振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)(dong)對(dui)數控車床的影響。

1.2 強迫振動

物(wu)體(ti)在(zai)持續周期(qi)變化(hua)的外力作(zuo)用下產生的振(zhen)動，稱(cheng)為強迫振(zhen)動，如不(bu)平衡(heng)、不(bu)對中所(suo)引起的振(zhen)動。強迫振(zhen)動的力學(xue)模型如圖(tu)1所(suo)示。

1.3 自激振動

自激振動是在沒有外力作用下，由系統自身原因所產生的激勵而引起的振動。自激振動是一種比較危險的振動，設備一旦發生自激振動，沈陽機床價格會使設備運行失去穩定性。

2 強迫振(zhen)動(dong)的產(chan)生原(yuan)因及解決方法

2.1 主要原因

 (1)旋轉零件質量偏心(xin)產(chan)生的離心(xin)力；

 (2)運動傳(chuan)(chuan)遞過程中(zhong)傳(chuan)(chuan)遞零件誤差；

 (3)切削(xue)過程中的間隙特(te)性。

2.2 解決方法

 (1)減少(shao)激振力。如準確平衡(heng)回轉零(ling)部件，將電機轉子、皮(pi)帶輪和卡盤作靜平衡(heng)試驗，以提高裝配精度(du)。

 (2)提高工藝系統的剛度及阻尼。沈陽機床銷售車床系統剛度和系統阻尼增加，可提高對振動的抵抗能力，亦可減少振動。

 (3)調節系統固有頻(pin)(pin)率，避免(mian)共振(zhen)的產生。在選擇轉(zhuan)速(su)時，盡可能使旋轉(zhuan)工件的頻(pin)(pin)率遠離(li)機(ji)床有關原件的固有頻(pin)(pin)率，避開共振(zhen)區。

 (4)采用減(jian)振器或阻尼器。當(dang)上述方法(fa)無效時，可考慮使(shi)用阻尼器或減(jian)振器。

3 自激振動產生的原因及(ji)解決方法

3.1 產生原因(yin)

在(zai)機械加(jia)工過(guo)程(cheng)(cheng)中，自(zi)激(ji)振(zhen)動(dong)是由振(zhen)動(dong)過(guo)程(cheng)(cheng)本身引起(qi)某種(zhong)切(qie)削(xue)(xue)力(li)(li)的(de)(de)周(zhou)期(qi)性變化(hua)，又由這(zhe)個周(zhou)期(qi)性變化(hua)的(de)(de)切(qie)削(xue)(xue)力(li)(li)，反過(guo)來加(jia)強和維持振(zhen)動(dong)，是振(zhen)動(dong)系統(tong)補充了由阻(zu)尼(ni)作用(yong)消(xiao)耗(hao)的(de)(de)能量。當振(zhen)動(dong)運動(dong)停止時，該交變力(li)(li)也就(jiu)消(xiao)失(shi)了。這(zhe)種(zhong)在(zai)金屬切(qie)削(xue)(xue)過(guo)程(cheng)(cheng)中的(de)(de)自(zi)激(ji)振(zhen)動(dong)，一(yi)般(ban)稱為切(qie)削(xue)(xue)顫(zhan)振(zhen)。

特(te)別(bie)指(zhi)(zhi)出(chu)，自激(ji)振動(dong)(dong)發生的(de)(de)幾率遠(yuan)遠(yuan)高(gao)于強迫(po)振動(dong)(dong)。切(qie)削(xue)相對(dui)振動(dong)(dong)會降低(di)工(gong)件已加工(gong)的(de)(de)表(biao)面品(pin)質，并影響刀(dao)具(ju)乃至機床的(de)(de)使用壽命(ming)。尤其現在高(gao)精(jing)度(du)的(de)(de)數(shu)控車床的(de)(de)大量使用，由數(shu)控車床所保證的(de)(de)工(gong)件的(de)(de)高(gao)精(jing)度(du)等指(zhi)(zhi)標(biao)，將會在顫振發生時變(bian)得毫無意義(yi)。

3.2 解決(jue)方法

3.2.1 提高系統或夾(jia)具與(yu)工(gong)件的靜態剛性

 (1)安(an)裝刀(dao)具時選取合適的(de)中心高(gao)。車削(xue)(xue)內孔(kong)槽時，刀(dao)尖點(dian)(dian)理(li)論上(shang)(shang)要求與孔(kong)的(de)中心線一致，但實際上(shang)(shang)在(zai)安(an)裝刀(dao)具時刀(dao)尖點(dian)(dian)往(wang)往(wang)在(zai)中心線偏(pian)上(shang)(shang)0．1 mm左右，這主要是刀(dao)具在(zai)切(qie)削(xue)(xue)時，刀(dao)尖點(dian)(dian)由于受到反作用(yong)往(wang)往(wang)下偏(pian)移(yi)，因此(ci)要給其一個(ge)補償量。

 (2)盡可能(neng)縮(suo)短刀(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)桿(gan)的(de)懸(xuan)伸量以提高(gao)刀(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)具的(de)剛性(xing)。當刀(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)桿(gan)受力時(shi)，會(hui)產生彎曲，會(hui)引發振動，且懸(xuan)長(chang)越長(chang)，振動加(jia)劇。一般情(qing)況下(xia)，刀(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)具伸出的(de)長(chang)度(du)不宜超過刀(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)桿(gan)長(chang)度(du)的(de)2-3倍(bei)，這樣可以大(da)(da)大(da)(da)提高(gao)細長(chang)刀(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)桿(gan)的(de)抗(kang)彎強度(du)。

本文(wen)對數控車(che)削(xue)(xue)過程中產生的(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)(dong)原因(yin)和(he)基本規律進行了(le)分(fen)(fen)析(xi)(xi)，聯(lian)系在實際工(gong)作中碰(peng)到切削(xue)(xue)問(wen)題，進行具(ju)(ju)體(ti)分(fen)(fen)析(xi)(xi)，抓住主要(yao)矛盾，采(cai)取有效(xiao)的(de)(de)(de)減(jian)振(zhen)(zhen)(zhen)措施，可使切削(xue)(xue)加(jia)工(gong)中的(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)(dong)現象(xiang)明顯減(jian)小(xiao)，大大提(ti)高工(gong)件的(de)(de)(de)表面(mian)品質和(he)機床刀具(ju)(ju)的(de)(de)(de)工(gong)藝能力。但是要(yao)完全消除振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)(dong)現象(xiang)，還需要(yao)進一(yi)步深入研(yan)究振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)(dong)機理、尋找產生振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)(dong)的(de)(de)(de)原因(yin)及消除措施。總之，減(jian)小(xiao)振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)(dong)的(de)(de)(de)方法和(he)措施是多方面(mian)的(de)(de)(de)，必須要(yao)具(ju)(ju)體(ti)分(fen)(fen)析(xi)(xi)。