机床切削时的振动分析及预防措施
平面磨床的切削振动分析与控制
平面磨床的切削振动分析与控制随着工业制造业的不断发展，平面磨床作为一种重要的机床设备，广泛应用于金属加工领域。
然而，切削振动问题一直困扰着平面磨床的稳定性和加工质量。
因此，对于平面磨床的切削振动进行分析与控制，对于提高加工效率、降低损耗以及保证加工质量具有重要意义。
首先，让我们了解切削振动的产生原因。
平面磨床上的切削振动主要源于以下几个方面：切削力的不平衡、工件的不均匀性、磨削轮的圆度误差以及机床结构的刚度等。
这些因素的综合作用导致了机床在加工过程中发生振动，从而影响了加工质量和机床的寿命。
那么，如何进行切削振动的分析呢？一种常用的方法是通过模态分析来确定机床的振动特性。
模态分析是指将机床的结构简化为一组离散的振动系统，并分析各个振动模态的固有频率和振型。
通过模态分析，可以发现机床结构中的共振点和共振频率，为振动控制提供依据。
除了模态分析，还可以采用振动响应分析方法。
振动响应分析是指在机床加工时，对机床的振动响应进行测试和分析。
通过在切削过程中测量机床的振动响应，可以获得切削力和振动之间的关系，进而判断振动的来源以及对应的振动模态。
在分析了切削振动的原因和特性后，下一步是进行振动控制。
振动控制的主要目标是降低振动幅值，提高加工质量，延长机床的寿命。
根据切削振动的特点，可以采取以下几种控制措施：1. 改善机床结构：提高机床的刚度和减小共振点的频率，以降低机床的共振幅值。
2. 优化刀具设计：设计刀具时要考虑切削力的平衡和刀具的动平衡，减小切削力的变化对机床的振动产生的影响。
3. 切削参数优化：通过优化切削参数，如切削速度、切削深度和进给量等，减小切削力的波动，从而降低振动幅值。
4. 振动控制装置：采用主动振动控制装置或被动振动控制装置，通过引入控制信号来抑制机床振动。
例如，采用主动减振系统，通过传感器和执行器实时检测和调节振动，实现振动的主动抑制。
以上措施的选择与实施应根据具体的情况进行，以达到最佳的振动控制效果。
机械加工如何控制切削中的振动,这些细很重要！
机械加工如何控制切削中的振动,这些细很重要！切削振动通常发生在细长轴的车削、薄壁件的车削等。
振动一旦加剧，会出现振幅超过几十μm的激烈振动，通常还会伴随很大的噪声。
在切削加工中，振动可能会超过100μm，虽然可以进行加工，但已加工表面会残留明显的振动划痕，是精加工表面不能允许的。
切削振动的危害金属切削加工中产生的振动是一种十分有害的现象。
1.影响零件的表面质量若加工中产生了振动，刀具与工件间将产生相对位移，会使加工表面产生振痕，严重影响零件的表面质量和性能。
2.减少机床及刀具寿命切削振动时，工艺系统将持续承受动态交变载荷的作用，刀具极易磨损(甚至崩刃)，机床连接特性受到破坏，严重时甚至使切削加工无法继续进行;3.产生噪音危害操作者身体健康振动中产生的噪音还将危害操作者的身体健康。
为减小振动，有时不得不降低切削用量，使机床加工的生产效率降低。
因此，为保障这类机械加工设备的正常运行,切削颤振的控制变得越来越重要。
二切削振动的分类三切削振动产生的原因刀具在切削工件时发生振动需要有下面三个条件同时存在：第一是包括刀具在内的工艺系统刚性不足导致其固有频率低，第二是切削产生了一个足够大的外激力，第三是这个外激力的频率与工艺系统的固有频率相同随即产生共振。
四如何消除切削振动（一）解决思路第一是减小切削力至最小，第二是尽量增强刀具系统或者夹具与工件的静态刚性；第三则是在刀杆内部再制造一个振动去打乱外激切削力的振频，从而消除刀具振动。
（二）应对之策1.第一是减小切削力至最小（1）使用锋利的刀片来降低切削力（2）切深一定时使用小的刀尖圆弧半径（3）对于细长刀杆的镗刀和车削细长轴零件应采用90度主偏角刀具（4）对于细长杆的铣刀反而是圆刀片铣刀最有利于消振（5）细长杆立铣刀铣削深型腔时常采用插铣方法（6）面铣刀采用疏齿不等距铣刀来减小铣削振动（7）内孔镗削时刀片刃形角越小越好2.提高刀杆的静态刚性(StaticToughness)使用整体硬质合金或重金属刀杆提高刀杆的静态刚性3.提高刀具的动态刚性—被动阻尼避振刀杆。
机械加工过程中机械振动的原因及对策分析
机械加工过程中机械振动的原因及对策分析机械加工过程中，机械振动是很常见的现象。
机械振动的主要原因有以下几点：1. 材料不均匀：材料的不均匀性是导致机械振动的最主要因素之一。
当材料中存在内部应力、杂质或缺陷等不均匀因素时，加工过程中会导致材料的变形和振动。
2. 切削力和切削区域：在机械加工中，切削力是导致振动的重要因素。
当切削力作用在工件上时，会引起工件的弯曲和振动。
切削区域的大小和形状也会影响振动的发生。
3. 刀具的选择和刀具磨损：刀具的选择和刀具磨损也会对机械振动产生影响。
如果选择的刀具不合适或刀具磨损较大，会导致切削力的不均匀分布，从而引起机械振动。
4. 机床结构和刚度：机床的结构和刚度对机械振动的产生有很大影响。
如果机床结构不稳定或刚度不足，会导致机床的振动，进而影响到工件的加工质量。
针对机械振动的问题，可以采取以下几种对策：1. 优化材料和工艺：合理选择材料，避免材料的不均匀性对加工过程的影响。
通过优化工艺参数，减少切削力的大小和不均匀分布，从而减少机械振动的发生。
2. 选择合适的刀具：根据具体的加工需求，选择合适的刀具。
刀具的质量和寿命对振动的产生有很大影响。
定期对刀具进行检测和维护，及时更换磨损较大的刀具，可以减少振动的发生。
4. 使用减振设备：在机械加工过程中使用减振设备，如减振器、减振台等，可以有效地降低机械振动的幅度。
通过这些设备的使用，可以将机械振动的能量转化为其他形式，从而减少对加工过程和工件的影响。
机械振动在机械加工过程中是常见的现象。
了解机械振动的原因，并采取相应的对策，可以有效地降低机械振动对工件加工质量的影响，提高机械加工的效率和精度。
数控机床切削时振动的消减方法探讨
数控机床切削时振动的消减方法探讨随着现代机械制造技术的发展，数控机床得到了广泛应用。
相比传统机床，数控机床具有加工精度高、生产效率高、自动化程度高等优点。
然而，在数控机床加工过程中，由于切削力、切削刃具和工件间的摩擦等原因，机床会产生振动，这会严重影响加工精度、表面质量和加工效率。
因此，消弭数控机床振动是当前机床技术研究的重要方向之一。
一、数控机床振动的成因数控机床在进行切削加工时，由于切削力的存在，造成了机床和工件的振动。
具体表现为：1.机床结构本身的振动：机床在设计制造时，其结构必须保证足够的刚度和稳定性。
因此，必须通过选择材质、加强支撑、降低制造精度等手段来避免结构振动的产生。
2.刀具材质和精度：刀具的振动会影响机床的稳定性，因此选择质量好的刀具、切削部位平衡较好的刀具，可以有效减少振动。
3.工件物理性质：工件的质量、形状和材质等因素，也会对机床振动产生影响。
不同的工件需要采用不同的工艺参数，以保证加工效率和质量。
4.切削参数：切削速度、切削深度、切割力等工艺参数，都会直接影响机床的振动。
1.加强机床刚度：提高机床刚度是解决机床振动的重要手段。
加强材质的选择，增加机床的结构稳定性，使用插板或者板弹簧等阻尼材料，能够有效降低机床振动。
2.改进加工程序：合理的加工程序能够减少机床振动。
例如，减小切削力、调整进给量、优化刀具选择等。
4.优化工件夹紧装置：工件夹紧装置的优化设计对于提高机床的加工稳定性有着重要作用。
采用适当的夹紧力度、合适的夹紧高度、以及液体冷却等方式，都能够起到很好的减振效果。
5.采用自适应控制技术：数控机床采用自适应控制技术，能够实时地检测振动情况，进行反馈控制。
这种技术不仅可以有效消除机床振动，还能够提高生产效率。
6.加装振动消除器：振动消除器是机床附件设备之一，利用主动或被动的控制方式，消除机床振动。
被动振动消除器，主要是采用阻尼垫、支撑孔和拍子等方式，通过阻尼和吸震来消除振动。
数控机床切削时振动的消减方法探讨
数控机床切削时振动的消减方法探讨数控机床是现代加工制造中的一种重要设备，其高精度、高效率的工作能力使其在各个领域都有广泛的应用。
然而，由于加工中的摩擦、磨损、材料切削等因素，机床会产生振动，这会造成工件的尺寸误差和表面质量问题，影响加工效率和质量。
因此，消减机床振动成为了数控机床加工中一个重要的问题。
在本文中，我们将探讨数控机床振动的成因以及对于这种振动的消减方法。
一、机床振动的成因机床振动的成因非常复杂，主要有以下几个方面：1. 外力影响。
外部的振动力瞬时作用于机床上，例如工件的非均匀切削力、刀具磨损、夹具不平、机床的基础失稳等，都会导致机床振动。
2. 自激振动。
也称为共振振动，当机床某些结构的固有频率与激振频率相同时，会发生共振振动。
3. 不稳定共振。
当机床在高速运动中，由于惯性力的作用，机床变形过大，导致机床失稳而产生振动。
4. 切削系统的非线性特性。
切削过程中，切屑反复碰撞刀具和工件，产生了一种非线性的动载荷，这种载荷会引起机床非线性振动。
消减机床振动的方法，根据机床振动成因的不同，可以有多种方案。
下面我们将主要介绍以下几种方法：1. 增加机床刚性。
机床刚性越高，机床振动产生的概率就越小。
因此，可以通过在机床的主结构上增加材料厚度、进行加强筋加固、调整机床基础使之更加稳定等方式来增加机床的刚性。
2. 改善刀具精度。
刀具磨损不仅会影响切削加工的质量，而且会造成机床振动。
因此，保持刀具的精度和减少刀具磨损可以有效地减少机床振动。
3. 增加附加阻尼器。
安装附加阻尼器可以有效地吸收机床振动能量，并将其转换成热量等形式散发给环境，从而达到减少机床振动的目的。
例如，振动吸收器、纸制软节套等都可以起到很好的降振效果。
4. 优化切削参数。
不同的材料和加工方式需要设置不同的切削参数，通过优化切削参数可以使切削过程更加平稳，减少振动的产生。
5. 使用主动振动控制技术。
主动振动控制技术是一种通过控制系统使机床结构在切削过程中自适应地减少振动的方法。
车床的震动及预防措施
车床的震动及预防措施车床是一种常用的机械设备，在金属加工领域具有广泛的应用。
然而，随着车床使用时间的增长，车床的震动问题也逐渐显现出来。
车床震动不仅影响加工质量，还会对设备的寿命和安全性产生负面影响。
本文将探讨车床震动的原因，并提出一些预防措施以减少震动对车床的影响。
一、车床震动的原因1. 设备松动：车床在长时间运作后，可能因为设备紧固件的松动而导致震动。
这些紧固件主要包括螺栓、螺母和联轴器等部件。
当这些部件松动时，会使得整个车床结构不稳定，产生震动现象。
2. 刀具振动：刀具振动是导致车床震动的另一个主要原因。
刀具的不平衡或者刀具与工件之间的不正确匹配可能会导致刀具振动，进而引发整个车床的震动。
此外，刀具的使用寿命过长也会导致刀具振动，从而加剧震动问题。
3. 工件不稳定：当工件在车床上加工时，如果工件自身结构不稳定或者工件装夹不当，也会导致车床震动。
工件的不稳定性会引起切削力的不均匀分布，从而导致车床的震动。
二、车床震动的危害1. 加工质量下降：车床震动会导致工件表面光洁度下降，加工精度降低。
震动也会使得切削刃与工件之间发生相对滑动，造成刀具磨损加剧。
2. 设备寿命缩短：震动会给车床的零部件带来冲击载荷，加速设备的磨损和老化。
长期以来，震动还可能导致设备的损坏，影响车床的使用寿命。
3. 安全隐患：车床的震动可能造成设备的不稳定，使操作员在操作过程中发生意外。
同时，震动还可能导致部分设备脱落或者落下，对操作员造成伤害。
三、车床震动的预防措施1. 设备维护：定期检查和维护车床的紧固件，确保其处于良好的工作状态。
对于已松动的紧固件，应该及时加以修复或更换。
另外，车床的润滑系统也需要定期维护，以保证设备正常工作。
2. 刀具选择和装配：使用平衡性好的刀具，并且严格按照刀具制造商的要求进行装配。
切削刃的使用寿命达到上限后，应及时更换，以减少刀具引起的震动。
3. 工件装夹：工件装夹时，要选择稳定的夹具，并且按照正确的方式进行装夹。
床身铣床的切削振动与噪声控制
床身铣床的切削振动与噪声控制床身铣床是广泛应用于金属加工领域的一种机床，它采用切削工艺将工件测量整形。
然而，床身铣床在工作过程中产生的切削振动和噪声问题给操作人员的健康和安全带来了巨大挑战。
因此，对床身铣床的切削振动和噪声进行有效的控制非常重要。
切削振动是床身铣床运行中的一种不可避免的问题。
它主要是由于切削力引起的机床结构振动所导致的，除此之外，切削速度、铣刀刃数和切削深度等因素也会对切削振动产生影响。
为了控制床身铣床的切削振动，可以采取以下措施：1. 加强机床结构设计：通过改善机床的刚度和阻尼特性以减少振动传递。
2. 优化工艺参数：合理选择切削速度、进给速度和切削深度，使切削力最小化。
3. 使用减振装置：在床身铣床的底座和工作台之间加入减振装置，减少振动传递。
除了切削振动外，床身铣床还存在着噪声问题。
噪声主要是由切削过程中的机械共振和切削力引起的振动所产生的。
为了降低床身铣床的噪声水平，可以考虑以下方法：1. 使用静音装置：在机床周围安装静音材料，如吸音棉或隔音板，减少噪声的传播。
2. 优化刀具设计：选择合适的刀具材料和结构设计，减少切削过程中的振动和噪声。
3. 做好润滑与冷却：合理使用切削液和冷却液，减少刀具与工件之间的摩擦和热量，降低噪声水平。
除了以上方法外，还可以通过合理的机床布局和操作流程来减少切削振动和噪声。
例如，通过合理安排机床的工作台和工具刀架之间的距离，减少切削过程中的振动。
同时，要确保操作人员熟悉机床的操作规程，采取正确的操作方法，以减少误差和振动。
在对床身铣床的切削振动和噪声进行有效控制的同时，我们还应该关注机床的维护和保养。
定期检查机床的各个部件，及时更换老化和损坏的零件，保持机床的良好状态。
此外，培训操作人员正确的维护方法也是必要的，他们应该了解如何清洁和润滑机床以及如何定期进行常规维护。
综上所述，床身铣床的切削振动和噪声是一个需要重视的问题，但我们可以通过优化工艺参数、加强机床结构设计、使用减振装置和静音装置等措施来有效控制。
数控机床切削时振动的消减方法探讨
数控机床切削时振动的消减方法探讨随着制造业的不断发展，越来越多的企业开始重视数控机床的使用。
而在数控机床的使用中，振动问题一直是不容忽视的，这不仅会对机床本身造成损伤，还会给工件加工带来困难。
因此，如何消减数控机床切削时的振动问题就成为了一个研究热点。
本文就介绍一些常用的方法来消减数控机床切削时的振动问题。
一、降低加工切削力在切削加工中，加工切削力是导致振动产生的重要因素之一。
因此，可以通过降低加工切削力的方法来消减振动。
这种方法一般通过优化切削参数和改进刀具设计来实现。
例如，选择合适的刀具转速和进给量，以减少切削力的大小；采用新型的刀具材料和结构，以提高刀具的稳定性和刃口质量；优化刀具的几何形状和切削参数，以提高切削效率同时减少切削力的大小。
这些工作可以通过计算机模拟、实验验证和实际机床加工效果来完成。
二、调整机床结构与刚度振动的发生与机床结构和刚度密切相关。
机床结构设计不合理或机床刚度不足，都会导致机床在加工过程中出现振动问题。
因此，在使用数控机床时，可以通过调整机床结构和提高机床刚度的方法来消减振动。
例如，在机床设计时，选择合适的铸造材料、优化机床结构和螺栓安装方式、增强机床刚度等，都可以有效降低数控机床切削时的振动。
此外，还可以采用配备自适应控制系统的机床，实现机床、工件和刀具之间的强耦合作用，进而消减振动。
三、采用补偿控制技术在数控加工中，由于机床精度和环境因素的影响，难免会出现误差。
这种误差会使加工后的工件精度不达标，严重时还会引起振动。
为了解决这个问题，可以采用补偿控制技术。
其原理是通过控制系统自动计算出误差值，并根据误差值对加工过程进行控制和补偿，以达到消减振动的目的。
目前，常用的补偿控制技术包括位置补偿、刀具补偿、磨削补偿等，这些技术都可以有效消减振动问题。
综上所述，数控机床切削时的振动问题一直是制造业中的一个技术难点。
为了实现高效稳定的数控加工，必须采取有效措施消减振动。
本文介绍了降低切削力、调整机床结构与刚度、采用补偿控制技术等多种方法。
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机床切削时的振动分析及预防措施
摘 要：切削时机床产生的振动对加工过程和工件的加工质量以及机床连接特性都有很大影响，而且还会影响生产效率。
因此，减少机床振动的产生，对控制产品的质量非常关键。
本文对机床切削加工时产生振动的各种原因进行了归纳，分析了机床振动对产品加工质量造成的影响，提出了防止和减小机床振动的各种有力措施。
关键词：机床切削 振动 分析
1、振动产生的原因
产品切削加工过程中机床所发生的振动是非常复杂的，引起振动的原因是多方面的，经分析，主要有以下几个方面：
（1）工件的外形复杂而装夹部位选择不合适：工件外形结构不规则，没有好的基准面，不方便装夹，工件夹不紧，容易在加工时产生松动，随着切削力的变化而发生相应振动。
（2）工件内部组织不均匀：铸造毛坯件局部有气孔、砂眼、疏松等缺陷，晶粒粗大或者夹有杂质等情况。
切削时铸件软硬不均匀，刀具受力不均匀，使得切削力不稳定，易使机床产生震动，有时还会造成打刀，工件的加工质量也很难控制。
（3）刀具选择不合理：刀体材料不合适，刚性差，是引起振动的主要原因之一。
若选错了刀具，有时会使刀具磨损加剧或引起切屑瘤、拉毛工件表面或出现打刀引起振动而影响产品质量。
（4）切削用量和机床转速的选择不合适：
① 切削速度1000ω
ωπn d v =。
切削速度与工件待加工表面直径、工件转速成正
比，当ωd 一定时，转速越快，切削速度越快，引起振动的可能性越大； ②进给量f 越大，刀尖受力越大，越容易引起振动：
③切削深度p a 切削深度越大，受到的剪应力越大越引起对刀尖的阻力增大
而引起振动。
（5）机床自身状况的影响机床本身的精度不够也是振动产生的一个方面。
机床主轴箱内各啮合齿轮、轴承等配合精度低，导轨的磨损，各夹紧装置的不可靠等，在切削中都可能产生振动。
（6）机床周围环境的影响附近有产生振动的大型设备，或有重型车辆在行驶，引起地基振动，并传递到床身．易造成共振。
2、振动对加工质量的影响
振动对加工质量的影响是非常大的，主要表现在以下几个方面：
（1）加工过程中的振动降低了加工表面的质量，引起加工表面的振动波纹，表面粗糙度值大。
它还会使工件和刀具之间产生相对位移，影响正常的运动轨迹。
这样，就降低了加工表面的质量和尺寸精度。
（2）降低了刀具的使用寿命由于振动的产生，影响刀具的正常切削条件，加快了刀具的磨损，甚至会引起切削刃的崩裂，大大降低了刀具的使用寿命。
（3）影响和降低了生产效率为了避免剧烈的振动，不得不降低切削用量。
同时，由于降低了刀具的使用寿命，频繁换刀、磨刀，使生产效率下降。
（4）使机床的原始精度下降，由于振动使机床的运动元件之间松动，间隙增大，加快了机床零件的磨损，造成机床精度下降，影响切削质量，降低机床的使用寿命。
（5）影响工作环境因振动会产生刺耳的噪声，使操作者的身心健康受到损害，降低工作效率。
3、防止和减小振动的措施
由于振动产生的原因是多方面的，我们可以运用全面质量管理体系中因果分析法，依据具体情况具体分析，判断振动产生的原因和性质，采取有效措施，避免和减少振动的产生。
3．1人的因素
提高业务水平，丰富实践经验，加强责任心，提高设备维护水平，正确使用和保养机床设备，保证良好的润滑和正常运行。
3．2 机器的因素
（1）提高机床自身的抗振性：可以从改善机床刚性，提高机床零件加工和
装配质量方面合理保养机床，使其处于最佳工作状态。
（2）合理提高系统刚度：车削细长轴(L/D>12)采用弹性顶尖及辅助支承(中心架或跟刀架)来提高工件抗振性能的同时，用冷却液冷却以减小工件的热膨胀变形，减小刀具悬伸长度；刀具高速自振时，宜提高转速和切削速度，以提高切削温度，消除刀具后刀面摩擦力下降特性和由此引起的自振，但切削速度不宜高于1．33m/s （80m/min ）；对机床主轴系统，要适当减小轴承间隙，滚动轴承应施加适当的预应力以增加接触刚度，提高机床的抗振性能；合理安捧刀具和工件的相对位景。
3．3 材料的因素
提高毛坯材料的质量：要求上道工序的毛坯内部质量好，避免气孔、砂眼、疏松等缺陷，同时外观形状规则、均匀，可以减小工件在切削加工过程中的振动。
3．4 方法的因素
（1）工件要正确装夹
工件夹紧时，夹紧点要选在工件刚性好，且变形小的部位，以减小接触变形，并且距工件承受切削力的位置越近越好，以减小工件受到力矩作用引起变形而产生振动。
（2）合理选择刀具的材料
加工脆性材料可选用钨钴类硬质合金刀具，加工塑性材料可选用钨钴钛类硬质合金刀具。
如钨钴类YG8和钨钴钛类YT5，抗振性强，分别适用于铸铁、有色金属和钢件的粗加工；而YG3和YT15则适用于精加工。
（3）合理选择刀具的几何角度
刀具在切削过程中，对产生振动影响最大的几何角度是主偏角和前角。
选择刀具的几何角度时，一般注意以下几个方面：
①工件系统刚性较弱时，应采用较大的主偏角，在 75～ 90时，可有效减小径向切削分力。
② 适当增大前角，使切削刃光滑锐利，降低表面粗糙度值，减小切削和刀具前面的摩擦力，可同时抑制和排除切削瘤产生，降低径向切削分力。
③尽量不采用负前角，尽量选用较小的刀尖圆弧半径。
（4）合理选用切削用量
在车削速度v=50～6Om/min时稳定性最低。
最容易产生自振。
因此，要尽量选择合适的切削速度，在精密加工时宜采用高速切削，一般加工宜采用低速切削。
同时，进给量越大，振幅越小；背吃刀量越小振幅越小。
在工件表面粗糙度值允许的前提下，应选择较大的进给最和较小的背吃刀量。
（5）工作环境的选择精密机床要尽量同粗加工机床分开布置，远离锻造等工序的工作场地，远离有重型车辆行驶的公路等，尽量减少环境对机床的影响。
结语
通过以上分析，我们要尽量使用和维护好机床，提高主轴与轴承、齿轮与齿轮啮合、移动部件与导轨之间的配合精度；正确选择刀具材科，合理选用切削用量，采用适宜的加工方法，减小机床切削时振动的产生，提高产品质量，提高生产效率，提高机床的使用寿命。