1 振動
車削加工過程中，工件和刀具之間常常發(fā)生強烈的振動，破壞和干擾了正常的切削加工，是一種極其有害的現(xiàn)象。當(dāng)車床發(fā)生震動時，工件表面質(zhì)量惡化，產(chǎn)生明顯的表面振紋，工件的粗糙度增大，這時必須降低切削用量，使車床的工作效率大大降低。強烈振動時，會時車床產(chǎn)生崩刃現(xiàn)象，使切削加工過程無法進行下去。由于振動，將使車床和刀具磨損加劇，從而縮短車床和刀具的使用壽命；振動并伴隨有噪音，危害工人身心健康，使工作環(huán)境惡化。車床振動可公為自由振動、強迫振動和自系振動，據(jù)測算，這三類振動分別5%，30%，65%。
當(dāng)振動系統(tǒng)的平衡被破壞，彈性力來維持系統(tǒng)的振動，稱為自由振動(如圖1)，在外界周期性干擾力持續(xù)作用下，被迫產(chǎn)生的振動稱為強迫振動(如圖2)，由振動過程本身引起切削力周期性變化，又由這個周期性變化的切削力反過來加強和維持的振動稱為自激振動(如圖3)。?
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圖1 圖2
圖3
2 車床振動的振源
尋找振動的來源，并加以排除或限制，是有效控制振動的途徑。振源來自車床內(nèi)部的，稱為機內(nèi)振源；來自車床外部的，稱為機外振源。
由于自由振動是由切削力的突然變化或其它外力沖擊引起的，可快速衰減，對車床加工過程影響非常小，可以忽略不計。
強迫振動的振源
機內(nèi)振源：車床上各個電動機的振動，包括電動機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)不平衡及電磁力不平衡引起的振動；機床回轉(zhuǎn)零件的不平衡，如皮帶輪、卡盤、刀盤和工件不平衡引起的振動；運動傳遞過程中引起的振動，如變速操縱機機構(gòu)中的齒輪嚙合時的沖擊力，卸荷帶輪把徑向載荷卸給箱體時的振動，三角皮帶的厚度不均勻，皮帶輪質(zhì)量偏心，雙向多片摩擦離合器，滑動軸承和滾動軸承尺寸及形位誤差引起的振動；往復(fù)部件運動的慣性力，如離和器控制箱體的正反轉(zhuǎn)引起的慣性力振動；切削時的沖擊振動，如切削帶有鍵槽的工件表面時循環(huán)沖擊載荷引起的振動；車床液壓傳動系統(tǒng)的壓力脈動。
機外振源：其它機床、鍛壓設(shè)備、火車、汽車等通過地基傳給車床的振動。
自激振動的振源
引起自激振動的振源主要有車削時切削量過大、主切削力的方向、車刀的幾何角度的選擇不當(dāng)?shù)取?/div>
3 振源分析
1）查找車床振動振源的框圖，見圖4。
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圖4 查找車床振動振源的框圖
2）車床主軸箱內(nèi)振源分析
一方面主軸箱中齒輪、軸承等零部件設(shè)計、制造及裝配過程中存在某些不足之處，另一方面長期工作過程中使得某些零件失效，導(dǎo)致主軸箱在工作過程中產(chǎn)生了振動。齒輪在嚙合時引起沖擊產(chǎn)生頻率為嚙合頻率的振動，主軸安裝偏心所引起周期性振動；軸承的損傷所引起周期性沖擊或者激發(fā)自身的各個元件以固有頻率振動；以及其它因素所引起的振動?，F(xiàn)以CA6140車床為例。對CA6140主軸箱傳動系統(tǒng)中軸的回轉(zhuǎn)頻率和齒輪嚙合頻率進行計算和實際測量(計算過程從略)。由于主軸轉(zhuǎn)速檔位較多，故僅選取主軸轉(zhuǎn)速為200rpm時計算主軸箱內(nèi)各軸的回轉(zhuǎn)頻率和齒輪嚙合頻率，計算結(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)元件脈動頻率計算結(jié)論數(shù)據(jù)如表2所示。
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