2017年5月31日

如何找出機床震動的震源

研究加工中心機床振動時我們采用振動頻譜分析儀測試分析7700 Pulse數據采集分析系統):在空轉和受力狀態下測試結果如圖: 分析二 1、分析機床振動數據可知，最大振幅有的都接近4um，床身沿z方向的振幅在很多情況下竟然比刀架、滑板處的還要大，空轉時的測量結果也是如此。這有可能是機床墊鐵沒有起到約束的作用，或者是床身本身結構沿z方向就是主要的薄弱環節。 2、空轉時振動幅值及頻率的測量結果進行分析可知，5個測量位置各方向的峰值頻率基本是同一個頻率成分，它們基本上與主軸的回轉頻率成倍數關系，如16 Hz是100/60=1.67Hz的10倍頻，，13Hz是250/60=4.1 7Hz的3倍頻，這說明空轉時的主要振動是由于旋轉部件的回轉不平衡造成的，包括電機轉子的回轉不平衡，主軸和輪毅工件的回轉不平衡，皮帶輪的回轉不平衡等。再對立車切削時振動幅值及頻率的測量結果進行分析可以發現，切削時上述幾個位置的峰值頻率也基本相同，所以，可以得出立式加工中心機床振動的主要原因是由于機內振源造成的，屬于受迫振動，振動主要原因不是切削顫振或自激振動，因為引起自激振動的原因與切削量、切削速度、刀具幾何參數(主偏角等方向)有關它的頻率接近機床某一部件的固有頻率。通過機床空運轉和切削狀態下比較說明加工中心機床在空運運轉狀態下主要是由不平衡量引起的振動，主軸運轉的頻率與相關零件或部件產生了諧振現象。經分析:主軸套筒與底座的配合間隙為0.09-0.15mm，為端面定位式結構，在皮帶的交變應力作用下產生擺動，這是產生振動的原因之一;主軸軸承預緊量小，造成剛性差，在切削力的作用下產生較大幅度的變形，這是造成振動現象的原因之一;橫滑板(如圖)安裝直線導軌連接部存在剛性較弱，受力后變形較大，產生振動的又一因素。經對幾個環節的改進后，振動現象得到解決。振動理論的研究是一項復雜的工程，在實際應用中建立振動模型和受力模式與實際有一定的差距，可以近似的反映出振動的性質和實質，從而確定出具體的問題，將問題點通過理論分析在結構、制造等環節加以解決。解決振動的方法還有很多，比如錘擊法、幅值測試法等，由于振動的動力源與某個零件或部件的固有頻率息息相關，又與剛性有關，反映出的表象與引起的動力源感官上不直觀，給問題的解決帶來困難。無論采取上述哪種方法，建立準確的模型，結合系統剛性及頻譜分析是可以準確找出振源。

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