机械制造技术基础 机械加工中的振动、

第七章机械加工中的振动学习目的与要求（1）掌握机械加工表面质量所包含的几个方面（2）熟悉加工表面质量对使用性能的影响（3）熟悉影响加工表面质量的因素（4）熟悉提高加工表面质量的措施主要内容第7章机械加工中的振动3037.1机械加工中振动的基本概念3037.1.1机械加工中振动的基本类型3037.1.2工艺系统的动刚度和动柔度3037.2切削过程中的颤振3047.2.1再生颤振原理3057.2.2振型耦合颤振原理3077.2.3刀具的高频颤振3097.3减小振动、提高稳定性的工艺途径3097.3.1机械加工中的强迫振动及其减小途径3097.3.2减小或消除切削颤振的工艺途径3107.3.3提高工艺系统的抗振性和采用减振装置消除振动第七章机械加工中的振动一、机械加工中振动的基本类型自由振动、强迫振动、自激振动二、工艺系统的动刚度和动柔度动刚度：动柔度：机床工作中场出现的三种振动：整机摇晃、接合面处部件间的相对振动、机床零部件的本体振动§7-1机械加工中振动的基本概念DPKX1dDXWKP§7-2切削过程中的颤振一、再生颤振原理1、再生颤振的形成过程原理：由于切削厚度的变化产生动态切削力，而切削厚度的变化又是由前一转振纹与这一转振纹所决定相位差与动态切削力所做的功的关系时比时不易发生再生颤振2、重叠系数对再生颤振的影响重叠系数：bfb纵11二、振型耦合颤振原理1、两自由度工艺系统的动态特性多自由度系统→两自由度系统来说明在两自由度系统中，交叉柔度曲线会与负实轴相交2、从能量观点来分析振型耦合颤振（1）刀尖振动轨迹的分析coscos()yYtzZt多数情况下，两相互垂直的同频率的简谐振动，其合成的轨迹为一椭圆，质点的运动方向与两简谐振动的相位差有关①刀尖运动轨迹为一直线②刀尖运动轨迹为椭圆，逆时针方向③轨迹为椭圆，顺时针方向12kk12kk12kk（2）一个振动循环中能量的输入刀尖沿椭圆顺时针方向运动，切削力对系统所做正功大于负功，有可能产生颤振；刀尖沿椭圆逆时针方向，或作直线运动，没有能量输入，不可能产生颤振三、刀具的高频颤振1、刀具后刀面与工件间的摩擦力摩擦系数与相对速度的关系曲线具有下降特性时，相对速度大摩擦力小；车刀向下振动时，相对速度小，摩擦力大，产生动态力2、刀具切削时实际前后角的变化3、切削力的下降特性刀具振动前后角的变化切削力与切削速度关系§7-3减小振动、提高稳定性的工艺途径一、机械加工中的强迫振动及其减小途径1、附近机械传来的振动精密机床远离产生周期性作用力的机械；对于振动剧烈的机械，应安装在隔振地基上，予以积极隔离2、机床内部的干扰振源①回转部件的不平衡②齿轮啮合不良引起振动③滚动轴承的振动④电动机的振动⑤传动皮带的振动⑥液压或电气控制系统的振动3、来自工件和刀具的干扰振源二、减小或消除切削颤振的工艺途径1、合理选择切削用量条件许可的情况下，可增大f或V2、合理选择刀具的几何参数及采用消振刀具（1）刀具几何参数的影响刀具主偏角时振幅最小，不易发生振动前角↑→切削力↓，振幅小后角↓→切削稳定性↑带倒棱刀具→防振（2）消振刀具90主偏角对振幅的影响前角对振幅的影响倒棱消振车刀波形刃铣刀抑制振动的机理波形刃立铣刀铣削时切削层分布三、提高工艺系统的抗振性和采用减振装置消除振动（1）阻尼减振器（2）摩擦阻尼器（3）冲击减振器（4）动力减振器