鲁燕、王大中、张统超、黄丹提出:对振动分析的主要途径有两种,第一,理论建模;第二,推导及仿真实验研究[14]。理论建模方法有两种,分别为动力学建模和数学建模法。动力学建模是通过简化的弹簧阻尼来建立动力学模型,该方法比较简单、方便和快捷,因此被广泛使用。车削加工过程中,切削深度、进给速度和主轴转速是影响车削振动的主要因素,车削振动还会受到工件的长径比和切削位置的影响,车削振动的变化也会影响加工工件的表面质量。韩贤国等建立了工件的振动力学模型,通过该模型分析了加工工件的质量及直径的变化对车削振动的影响。
聂荣正[15]为了解决强迫振动引发的问题,提出了751点解决方案:
(1)将振源与车床隔离。
(2)减少激振力。
(3)提高车床传动件的制造精度。
(4)提高工艺系统的刚度及阻尼。
(5)改变系统的固有频率。
(6)采用减振器和阻尼器。
张文东、刘哲、穆宏兵[16]对低频振动的主要特征进行了分析,列出了其三种特征:(1)振动频率较低,一般最小为50Hz,最大300Hz,低频振动时发出的噪音比较低沉(2)在加工工件表面留下深而宽的加工痕迹;(3)发生的振动比较剧烈, 容易使机床部件发生松懈,也容易损坏刀具。高频振动时:(1)振动频率较高,最低位500Hz,最高位5000Hz,并且会产生很刺耳的噪音(2)在加工工件表面留下细而密的痕迹;(3)刀具振动较为平缓,对机床和工件不会产生太大影响。
银建华[17]提出振动的类型分为两种,一种为自激振动,一种为受迫振动,振动的具体类型与加工材料、机床种类和加工方案等因素有关。在消除机床回转组件和传动系统的振动后, 车削振动主要为自激振动,自激振动不会随着切削速度的变化而变化。 该自激振动主要是由车削过程中加工工件的弯曲振动和车削过程中所采用的刀具的变形产生的弯曲振动组成的。
马利杰、王西彬、冯启高、王文龙提出微小铣刀的主要失效形态包括后刀面磨损、前刀面磨损、微碎裂和破损。当车削深度不合适时, 很容易产生振动, 最终会在加工工件表面上留下明显的振纹,情况严重的会影响加工工件表面的加工质量和加工精度[18]。在车削过程中,刀具的自激振动和受迫振动都会影响加工工件的质量。
李晓谦、卢秉恒 、顾崇衔[19]提出:在车削过程中,车床、加工工件和刀具等加工机械都会受到振动的影响。机床系统的振动会影响刀具和加工工件的正常运动轨迹,使加工表面形成振纹。在加工过程中,为了减少车削振动的影响,只能降低车削深度,这样一来就会降低了生产率。
周琳、 杨砚青提出使用摩擦吸振也是一种最直接的抑制机床振动的方法[20]。
曹新林[21]提出了三种减小切削振动的基本途径,这三种途径分别为:
(1)尽量增强刀具系统或者夹具与工件的静态刚性
a.改善刀杆的夹持方法一自制刀套
b.安装时选取合适的中心高
c.提高刀具的刚性
(2)合理选择切削深度、进给速度和主轴转速。
(3)合理选择刀具的几何参数
a.刀片的选择
b.合理选择刀杆
c.合理选择刀具的几何参数
付连宇、曲兴田、于骏一、王文才[22]对现有的加工振动控制方法进行了分析,现有的振动控制方法缺点比较明显, 目前一般的振动控制方法对振动的影响只能减小而不能消除,结果不是很理想。所以加强对车削振动规律的研究具有较高的使用价值,异常重要。
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