2 車床振動(dòng)的振源

圖4 查找車床振動(dòng)振源的框圖

1. 強(qiáng)迫振動(dòng)的振源
   機(jī)內(nèi)振源：車床上各個(gè)電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)溢谤，包括電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)不平衡及電磁力不平衡引起的振動(dòng)瞻凤；機(jī)床回轉(zhuǎn)零件的不平衡，如皮帶輪世杀、卡盤(pán)阀参、刀盤(pán)和工件不平衡引起的振動(dòng)；運(yùn)動(dòng)傳遞過(guò)程中引起的振動(dòng)玫坛，如變速操縱機(jī)機(jī)構(gòu)中的齒輪嚙合時(shí)的沖擊力结笨，卸荷帶輪把徑向載荷卸給箱體時(shí)的振動(dòng)沙涎，三角皮帶的厚度不均勻傅慈，皮帶輪質(zhì)量偏心，雙向多片摩擦離合器疼磺，滑動(dòng)軸承和滾動(dòng)軸承尺寸及形位誤差引起的振動(dòng)碘淘；往復(fù)部件運(yùn)動(dòng)的慣性力，如離和器控制箱體的正反轉(zhuǎn)引起的慣性力振動(dòng)款腥；切削時(shí)的沖擊振動(dòng)惰采，如切削帶有鍵槽的工件表面時(shí)循環(huán)沖擊載荷引起的振動(dòng)；車床液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的壓力脈動(dòng)综翠。
   機(jī)外振源：其它機(jī)床栋锣、鍛壓設(shè)備、火車、汽車等通過(guò)地基傳給車床的振動(dòng)谍竿。
2. 自激振動(dòng)的振源
   引起自激振動(dòng)的振源主要有車削時(shí)切削量過(guò)大程悼、主切削力的方向、車刀的幾何角度的選擇不當(dāng)?shù)取?/dd>

3 振源分析

1. 查找車床振動(dòng)振源的框圖
   見(jiàn)圖4路影。
2. 車床主軸箱內(nèi)振源分析
   一方面主軸箱中齒輪诬像、軸承等零部件設(shè)計(jì)、制造及裝配過(guò)程中存在某些不足之處闸婴，另一方面長(zhǎng)期工作過(guò)程中使得某些零件失效坏挠，導(dǎo)致主軸箱在工作過(guò)程中產(chǎn)生了振動(dòng)。齒輪在嚙合時(shí)引起沖擊產(chǎn)生頻率為嚙合頻率的振動(dòng)邪乍，主軸安裝偏心所引起周期性振動(dòng)降狠；軸承的損傷所引起周期性沖擊或者激發(fā)自身的各個(gè)元件以固有頻率振動(dòng)；以及其它因素所引起的振動(dòng)”永悖現(xiàn)以CA6140車床為例喊熟。對(duì)CA6140主軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)中軸的回轉(zhuǎn)頻率和齒輪嚙合頻率進(jìn)行計(jì)算和實(shí)際測(cè)量(計(jì)算過(guò)程從略)。由于主軸轉(zhuǎn)速檔位較多姐刁，故僅選取主軸轉(zhuǎn)速為200rpm時(shí)計(jì)算主軸箱內(nèi)各軸的回轉(zhuǎn)頻率和齒輪嚙合頻率芥牌，計(jì)算結(jié)論數(shù)據(jù)如表1所示；主軸前端D3182121雙列向心短圓柱滾子軸的有關(guān)元件脈動(dòng)頻率計(jì)算結(jié)論數(shù)據(jù)如表2所示聂使。
   

   表1 回轉(zhuǎn) 軸號(hào) 理論頻率(HZ) 實(shí)際頻率(HZ) 回轉(zhuǎn)頻率 嚙合頻率 回轉(zhuǎn)頻率 嚙合頻率 Ⅰ fⅠ=13 f56=760 fⅠ=14.15 f56=792 Ⅱ fⅡ=19 f38=730 fⅡ=20.8 f38=792 f22=423 f22=459 Ⅲ fⅢ=7.29 f58=423 fⅢ=7.9 f50=364.5 f50=364.5 f50=395 Ⅳ fⅣ=7.29 f50=364.5 fⅣ=7.9 f51=371.8 f50=395 f51=403.8 Ⅴ fⅤ=7.44 f50=371.8 fⅤ=8 f50=403.8 f26=193.3 f26=210 Ⅵ fⅥ=3.333 f58=193.3 fⅥ=3.6 f58=210

   表2 內(nèi)圈滾道波度 172.8HZ 滾珠通過(guò)內(nèi)圈的頻率 60.5HZ 外圈的頻率 47.5HZ 滾珠自轉(zhuǎn)頻率 29.4HZ

3. 數(shù)據(jù)分析
   經(jīng)過(guò)大量實(shí)踐分析對(duì)比壁拉，發(fā)現(xiàn)主軸箱內(nèi)頻率為f=173HZ、f=790HZ對(duì)切削力影響很大柏靶，f=173HZ頻率的振動(dòng)主要是通過(guò)工件直接傳輸給刀架的弃理，而f=790HZ一部分能量通過(guò)車床床身傳遞給刀架，一部分能量通過(guò)工件傳遞給刀架铛田。
   進(jìn)一步對(duì)f=173HZ挂蹦，f=790HZ頻率所產(chǎn)生振動(dòng)原因進(jìn)行分析=計(jì)算并與表1、表2對(duì)比嚣历。得出如下結(jié)果：f=173HZ是由主軸前端的雙列向心短圓柱滾子軸承的內(nèi)圈滾道表面粗糙度很大所引起的叼叙，f=790HZ為軸承上齒輪(Z=56)的嚙合頻率，由摩擦片離合器在嚙合處剛性不足造成齒輪嚙合時(shí)不平穩(wěn)所引起的盟挤。
   通過(guò)以上分析可知么酪，在切削過(guò)程中，f=173HZ和f=790HZ振動(dòng)頻率對(duì)切削力影響很大腻俏。f=173HZ是由主軸前端的雙列向心短圓柱滾子軸承所引起的长尼；f=790HZ是由軸承上的齒輪嚙合時(shí)不平穩(wěn)所引起的。

4 車床振動(dòng)的控制

1. 對(duì)強(qiáng)迫振動(dòng)的控制
   1. 將振源與車床隔離目尘。設(shè)置隔振裝置瞻替，將振源所產(chǎn)生的振動(dòng)由隔振裝置大部分吸收，減少振源對(duì)車削加工的干擾。挖防振溝遥倦，將車床安置在防振地基上褒侧，設(shè)置彈簧或橡皮墊減少振動(dòng)。
   2. 減少激振力谊迄。如精確平衡回轉(zhuǎn)零部件闷供，將電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子、皮帶輪和卡盤(pán)作靜平衡和動(dòng)平衡試驗(yàn)统诺，提高軸承裝配精度歪脏。
   3. 提高車床傳動(dòng)的制造精度。如將變速操縱機(jī)構(gòu)中齒輪嚙合的制造精度提高粮呢，可以減少因齒輪嚙合傳動(dòng)而引起的振動(dòng)婿失。
   4. 提高工藝系統(tǒng)的剛度及阻尼。車床系統(tǒng)剛度增加啄寡，對(duì)振動(dòng)的抵抗能力提高豪硅，亦可減少振動(dòng)。
   5. 調(diào)節(jié)系統(tǒng)的固有頻率挺物，避免共振現(xiàn)象發(fā)生懒浮。
   6. 采用減振器和阻尼器。
2. 對(duì)自激振動(dòng)的控制
   1. 合理選擇與切削有關(guān)的系數(shù)盘胯；
      
   2. 合理選擇車刀的幾何參數(shù)删广；
   3. 合理安排刀尖高低、潤(rùn)滑刚驶；
   4. 提高工藝系統(tǒng)的抗振性剩知。