1、機床工作時產(chǎn)生的振動， 不僅會影響機床的動態(tài)精度和被加工零 件的質(zhì)量， 而且還要降低生產(chǎn)效率和刀具的耐用度， 振動劇烈時甚至 會降低機床的使用性能， 伴隨振動所發(fā)出的噪音會影響機床工人的健 康。 隨著我國機床工業(yè)的飛速發(fā)展，機床的振動問題也就更加 引起人們的重視。 一般的說，機床工作時所產(chǎn)生的振動基本上 有兩大類 1 受迫振動； 2 自激振動。例如在車床、銑床和磨床上，經(jīng)常見到回轉(zhuǎn)主軸系統(tǒng)的受迫振動， 其頻率取決于回轉(zhuǎn)主軸系統(tǒng) 的轉(zhuǎn)速在銑削時還與銑刀的齒數(shù)有關(guān)。 在機床上發(fā)生的自激振 動類型較多， 例如有回轉(zhuǎn)主軸或與工件、 或與刀具聯(lián)系系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)或 彎曲自激振動；機床床身、 立柱、橫梁等支撐件

2、的彎曲或扭擺自激振 動；還有工作臺等移動部件在低速運行時所發(fā)生的張弛摩擦自激振動 通稱爬行等等。 通常把金屬切削過程中表現(xiàn)為刀具與工件之間 強烈的相對振動的這種自激振動稱為顫振。 機床工作時發(fā)生振 動是常見的。 機床振動不僅歪曲了工件的幾何形狀和尺寸，而 且還將在已加工表面上留下振紋， 降低了精度和表面光潔度， 加劇了 金屬表面層的冷硬情況， 振動時刀具的耐用度也將急劇下降， 甚至導 致刀刃的崩壞，這個問題對于性質(zhì)較脆的硬質(zhì)合金刀具和陶瓷刀具來 說尤為嚴重。 機床發(fā)生振動后，往往迫使操作工人降低切削用 量，因而限制了機床的生產(chǎn)率。 此外，在機床自動線中，只要 有一臺機床發(fā)生振動而被迫暫停運轉(zhuǎn)，

3、 就會破壞生產(chǎn)的節(jié)律， 引起生 產(chǎn)過程的混亂。 可見機床振動是必須引起注意的一個重要問題。隨著科學技術(shù)的飛躍發(fā)展， 對機床零件的制造精度和表面質(zhì)量提出了 更高的要求， 從而使機床振動問題的研究成為研制、 生產(chǎn)和使用機床 等部門必須面對的重大課題， 研究機床振動的目的在于探究機床振動 的原因，謀求防止和消除機床振動的方法， 以研制抗振性更佳的機床。 一般來說，增強機床 -刀具-工件工藝彈性系統(tǒng)的剛度， 是提高工藝系 統(tǒng)抗振性從而防止振動的最普遍方法， 它在任何情況下可用來防止受 迫振動和自激振動， 并能消除破壞工作過程平穩(wěn)進行的個別沖擊因素 的影響。 因此，為了提高整個工藝系統(tǒng)的剛度，增強工藝系

4、統(tǒng) 各環(huán)節(jié)特別是切削力傳遞路線上最薄弱環(huán)節(jié)的剛度， 顯然是很重要的。 當減輕零件的重量既不會降低系統(tǒng)的剛度， 也不會使系統(tǒng)特性發(fā)生其 他不利的變化時，減輕主振系統(tǒng)的質(zhì)量同提高系統(tǒng)剛度的作用一樣， 都能提高系統(tǒng)的固有振動頻率， 從而減小了振動的振幅， 即起到了提 高系統(tǒng)抗振性的作用。 必須指出，增加振動系統(tǒng)的阻尼，例如 適當調(diào)節(jié)零件某些配合處的間隙， 以及采用阻尼消振裝置等， 將增加 系統(tǒng)對激振能量的耗散作用， 從而就能防止和消除振動， 保證系統(tǒng)平 穩(wěn)的工作。 當振動發(fā)生以后，減小激發(fā)振動時的激振力，即減 小受迫振動時的外激振力， 或自激振動式的內(nèi)激振力， 往往是必須采 取的消振措施， 對于前者

5、例如可減少 ?轉(zhuǎn)零件的不平衡所引起的離心 力、斷續(xù)切削所產(chǎn)生的沖擊力等等，為此必須做到 1 對于轉(zhuǎn)速在 600 轉(zhuǎn)以上的零件必須予以平衡， 磨床上的砂輪應予仔細平衡， 并經(jīng)常修 正以保持其正確的外形，也可采取自動平衡裝置。 機床上使用 的卡盤、刀盤等均要予以平衡； 2 提高皮帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動 及其他傳動裝置的穩(wěn)定性。 在較高轉(zhuǎn)速檔下，使主軸直接用皮帶或連軸節(jié)與電動機發(fā)生傳動關(guān)系 ; 采用最完善的皮帶接頭，使其連 接后的剛度和厚度變化最?。?用三角皮帶代替平皮帶， 使三角皮帶的 剛度和厚度盡可能均勻些； 采用纖維織成的傳動帶； 以斜齒輪或人字 齒輪代替正齒輪；在銑床主軸上安裝飛輪等。對于

6、高精度的小功率機床，盡量不用齒輪、 皮帶等可能成為外來振源的元件。使動力源與機床本體充分隔離，用絲帶來傳動。適當調(diào)節(jié)三角皮帶拉力，合理選擇皮帶長度，使其擾動頻率不接近主軸的轉(zhuǎn)速。 盡量使皮帶拉力的主方向不同工件或刀具運動的主方向相重合， 以避 免皮帶擾動的影響； 3 改善以聯(lián)軸節(jié)相連的各軸的軸心線間的不同軸 度，從高速軸和主軸上去除帶動油泵的凸輪； 對于后者則借助于改變 切削條件方法，如 1 選擇防震切削用量。 在任何情況下都應該 避免切除寬而薄的切屑即在大切削深度和小走刀量下切下的切屑； 切 削速度應該在容易發(fā)生振動的范圍以外， 即采用較低的速度和較高的 速度來工作； 2 合理選擇刀具的幾何

7、參數(shù)。 主偏角和副偏角盡 可能選的大些。 前角對振動的影響很大，前角愈大，切削過程 愈平穩(wěn)，故應采用正前角。 后角應盡可能取得小些，但不要太 小，以致刀具后刀面與加工面之間發(fā)生強烈的摩擦， 特別是對于走刀 量較小的情形； 3 采用抗振刀具等。 以上列舉的防止和消除機 床振動的一般方向， 并未完全概括所有可能的消振措施， 例如選擇合 理的工藝過程，可在很大程度上減少發(fā)生振動的危險如在通用機床上 避免加工極限直徑或極限長度的工件， 盡可能在接近加工處夾緊工件， 使切削力接近工件夾持處；車削薄壁管使在管內(nèi)灌水、油、或者沙， 以提高工件系統(tǒng)的阻尼性能； 提高軸類零件的頂尖孔質(zhì)量； 加工細長 軸時使用中心架； 在銑床上順銑時須有消除驅(qū)動系統(tǒng)間隙的裝置； 使 切削力與重力朝同一方向； 以及使力作用在導軌上沒有塞鐵的一面等 等。 總之，通過機床在使用過程中所暴露出的抗振性能方面的 缺陷，采取相應的措施以提高其抗振性能，保證工件的加工精度。以提高工件系統(tǒng)的阻尼性能； 提高軸類零件的頂尖孔質(zhì)量； 加工細長 軸時使用中