《砂輪振動的分析和防治防治砂輪分析砂輪振動分析振動分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。

1、砂輪振動的分析和防治1）磨削加工零件時，砂輪工作表面上的每顆磨粒和當一把貝有負前角的微型刀刃，但rti于每顆磨粒的形狀不規(guī)則，導致磨削力的變化；2）砂輪的偏心、不平衡、高速旋轉(zhuǎn)和系統(tǒng)的彈性變形引起砂輪和加工系統(tǒng)的振動；3）磨削加工系統(tǒng)內(nèi)部振動（如動力部分的振動、傳動部分的振動、支承部分的振動）和外部振動（外部振動源傳給磨削加工系統(tǒng)引起的振動）;4）被磨削件的振動。1振動分析砂輪的不平衡是引起強迫振動的主要原因，也是比較容易檢測的，故下面主要分析砂輪的不平衡引起強迫振動。如圖1,設(shè)被加工件（零件）剛度非常大，顯然砂輪在被磨削表面法

2、向（x軸向）上的振動對工件的精度和表面質(zhì)量影響最大，故主要研究X軸向的振動。圖1磨削振動模型圖2砂輪的不平衡如圖2,砂輪由于不對稱而產(chǎn)生不平衡，設(shè)不平衡部分集中于一點，其質(zhì)量為in,m的旋轉(zhuǎn)半徑為r，則產(chǎn)生離心力為F0=mr2=mr(2n/60)2(1)式屮：為砂輪的角速度（rad/s）;n為砂輪的轉(zhuǎn)速（r/min）o心力F在x軸上的投影為Fx=sin（t+）,為初相位角。設(shè)系統(tǒng)靜剛度為K,振動系統(tǒng)的運動方程為???W■（?）mx+ex+kx=產(chǎn)if.ent+B）方程解得XSe~at(仆曲#+凹上％in如)f//sn(wt0)-

3、//廣"[血(卄/bos叫"皿卜化“十“旳-"打叫/Wd/Lwd式中：wn為系統(tǒng)固有頻率,wn=(K/m)?,a=C/(2m),C為阻尼系數(shù);wd=(w2-a2)?；阻尼比z=a/wn；頻率比l=w/wn；q=arctan2x1/(172)；vO為質(zhì)點m初速度;xO為質(zhì)點m初始位置在X軸上的投影。靜變形d二F0二F0kmw2(4)穩(wěn)態(tài)振動響應(yīng)H二d[(1-12)2+(2x1)21?(5)穩(wěn)態(tài)振動響應(yīng)H表明了磨削系統(tǒng)固有的振動特性，降低穩(wěn)態(tài)振動響應(yīng)，是減輕振動的I?分有效措施。2振動的防治措施1)提高磨削系統(tǒng)的動態(tài)特性a.提高磨

4、削系統(tǒng)的剛度由式(4)、式(5)可知，捉高磨削系統(tǒng)的剛度K,可顯著降低穩(wěn)態(tài)振動響應(yīng)H。由于受空間位置和兒何尺寸的限制，內(nèi)圓磨床接桿一般是細而長(如圖3),降低了接桿的剛度，是引起振動的主要原因。在M2110A內(nèi)圓磨床上磨削一零件內(nèi)孔,零件是淬火鋼，孔徑是50.40mm,選用內(nèi)外徑分別是6mm、30mm陶瓷結(jié)合劑平行砂輪，砂輪轉(zhuǎn)速14,400r/min,工件轉(zhuǎn)速200r/min,圖4表明了內(nèi)

5、員

6、磨床接桿懸仲長度L與砂輪穩(wěn)態(tài)振動響應(yīng)H之間的關(guān)系，顯然，L愈大，磨削系統(tǒng)的剛度K愈小，砂輪穩(wěn)態(tài)振動響應(yīng)H愈大。接桿圖3內(nèi)圓磨削接桿圖圖4

7、接桿懸伸心度L與砂輪穩(wěn)態(tài)振動響應(yīng)H之間的關(guān)系b.增加磨削系統(tǒng)的阻尼和避開共振區(qū)由式⑸口J知，提高磨削系統(tǒng)的阻尼，可顯著降低穩(wěn)態(tài)振動響應(yīng)H。磨床上人部分阻尼產(chǎn)生于導軌面和連接面，在其導軌面上建立油膜，主軸采用滑動軸承支樂,可顯著捉高磨削系統(tǒng)的阻尼。當振動頻率接近系統(tǒng)固有頻率0吋，心1,系統(tǒng)發(fā)生共振，砂輪振幅劇增，應(yīng)盡量避免。2）釆用減振裝置在M1040無心磨床上磨削直徑為20mm圓柱滾子零件吋，其表面產(chǎn)生棱形波紋，經(jīng)測試發(fā)現(xiàn)當振動頻率為160?180Hz吋，磨頭振幅最人，發(fā)生共振現(xiàn)象。對磨頭進行激振試驗時發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)固有頻率為171

8、Hz,為降低系統(tǒng)固有頻率，在無心磨床砂輪主軸外端安裝阻尼減振器（如圖5），減振器的外殼與砂輪主軸剛性連接，附加質(zhì)量滑套在減振器的軸上，外殼與附加質(zhì)量之間充滿具有一定阻尼的液壓油。裝上減振器后，經(jīng)測試，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)固有頻率降為105Hz,系統(tǒng)穩(wěn)定性顯著改善，零件質(zhì)量也大為改善（如圖6）。圖5砂輪上裝減振器抿幅A（100170傾初也）木裝減鋤安裝堿器圖6裝減振器前后的幅頻特性曲線3）及時清理砂輪磨削表面某廠在磨削一臺階長軸時，開始時磨削效果較好，一段時間后產(chǎn)生較強振動現(xiàn)彖,經(jīng)仔細檢查，發(fā)現(xiàn)砂輪表面阻塞，用金剛筆修整后，振動明顯減輕（如圖

9、7）。廉AMA（）4030X砂輪花砌農(nóng)木陽心血川喬幘說匍時間AminiID，圖7對砂輪進行修整前后的振幅總之，振動是磨削加工屮常見現(xiàn)象，也是一個復雜的物理過程，它嚴重影響了零件質(zhì)量。特別是隨著技術(shù)的發(fā)展，磨削加工朝高速高質(zhì)量方向發(fā)展，磨削加工中防振更顯重要。（end）