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共振现象对机床加工精度的影响及如何减少

发布时间:2018/08/30浏览次数:1002

   共振现象对机床加工精度的影响

    发生共振现象由于导致振动幅度加大,因此对机床的加工质量有很大的影响。

    首先,共振造成的振幅过大会改变刀具和工件的正常运动轨迹,引起二者之间相对位置发生偏移。这样不仅降低了加工表面的质量和尺寸精度,使工件表面粗糙程度增加,甚至出现振动波纹,同时,由于刀具的正常切削条件被打破,也会导致刀具磨损加快,使用寿命减少。


   其次,被破坏的不只是刀具。由于振幅过大导致机床各零部件之间发生松动和异常磨损,因此大大减少了机床整体的加工精度、工作效率和使用寿命。


    最后,振幅过大还会带来大量不必要的噪声,对生产环境造成噪声污染,影响操作工人的工作专注度,危害他们的身心健康。


   如何减少共振发生


   以铣床为例,研究发现,铣床在切削作业中,自激振动频率通常在35赫兹到55赫兹之间,即每秒完成35到55次全振动;而受迫振动的驱动力频率通常在26赫兹到66赫兹之间。由此可见,铣床通常的自激振动频率恰在受迫振动驱动力频率区间之内,导致共振现象时候发生。要想避免出现共振现象,就要使机床的自激振动频率离开驱动力频率这个区间,使其高于66赫兹或低于26赫兹。这必须通过改变机床设计结构和材料来实现。


   再比如,机床在进行大件焊接时,焊接结构一般都属于薄壁机构,这也是一种容易发生共振的结构。为增加板壁的自激振动频率,以避免共振,就应该对薄壁加装加强肋结构,肋条应该选择质量轻、刚度大的材料,安装时,惯性矩要大,形心矩要小。以轻型钢结构形式和波纹板做板壁加强肋效果最好。


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