1 기계적 가공진동의 성능과 특성

진동은 강제진동과 자려진동의 두 가지로 구분된다. 구체적인 성능 및 특징은 다음과 같습니다.

1.1 강제 진동 강제 진동은 주기적으로 변화하는 외부 힘을 받는 물체에 의해 생성되는 진동입니다. 예를 들어, 연삭 공정 중에 모터, 고속 회전 연삭 휠 및 풀리의 불균형으로 인해 V 벨트의 두께 또는 길이가 일정하지 않고 오일 펌프가 원활하게 작동하지 않는 등의 문제가 발생합니다. 공작 기계의 강제 진동을 유발하여 공작 기계의 다양한 부품 간의 상호 작용을 자극합니다. 상대 진동 진폭은 거칠기 및 진원도와 같은 공작 기계 가공 공작물의 정확도에 영향을 미칩니다. 회전 운동을 수행하는 절삭 공구 또는 공작 기계의 경우 진동도 회전 정확도에 영향을 미칩니다.

강제진동의 특징은 다음과 같습니다. ① 강제진동 자체는 간섭력을 변화시킬 수 없으며, 간섭력은 일반적으로 절단 공정과 관련이 없습니다(절단 공정 자체로 인한 강제 진동 제외). ). 간섭력이 제거되고 진동이 멈춥니다. 예를 들어, 외부 진동원에 의해 발생하는 간섭력을 제거하면 진동을 유발하는 간섭력도 자연스럽게 사라지게 됩니다. ②강제진동의 주파수는 외부의 주기적인 간섭력의 주파수와 같거나 그 정수배이다. ③계의 고유진동수에 대한 간섭력의 주파수의 비가 1 또는 1에 가까울 때 극심한 진동이 발생하여 진폭이 최대값에 도달한다. 이때 공작기계 가공 공정에 가장 큰 영향을 미칩니다. ④강제진동의 진폭은 간섭력, 시스템의 강성 및 감쇠와 관련이 있습니다. 간섭력이 클수록 강성과 감쇠가 작아지고 진폭이 커지며 공작 기계의 가공 공정에 미치는 영향이 커집니다.

1.2 자려진동(채터링) 진동 과정에서 진동계 자체에 의해 발생하는 교번력에 의해 발생하는 감쇠되지 않는 진동을 자려진동이라고 합니다. 외부의 주기적인 간섭력이 없어도 진동이 발생합니다. 예를 들어, 연삭 공정 중 연삭 휠이 공작물에 대해 발생하는 마찰로 인해 자진 진동이 발생합니다. 공작물 및 공작 기계 시스템의 강성이 낮거나 연삭 휠 특성을 잘못 선택하면 마찰이 증가하고 자체 진동이 강화됩니다. 또는 공구 강성이 낮거나 공구 형상 각도가 올바르지 않아 발생하는 진동은 모두 자체 진동입니다.

자려 진동의 특징은 다음과 같습니다. ①자려 진동의 주파수는 시스템의 고유 진동수이거나 그에 가깝습니다. 주파수에 따라 고주파 채터 (일반적으로 주파수는 500-5000Hz)와 저주파 채터 (일반적으로 주파수는 50-500Hz)로 나눌 수 있습니다. ② 자려 진동이 발생할 수 있는지 여부와 그 진폭은 시스템에서 얻은 에너지와 각 진동의 감쇠에 의해 소비되는 에너지의 비교에 따라 달라집니다. ③ 연속 자려 진동의 간섭력은 진동 과정 자체에 의해 여기되기 때문에 진동이 멈추면 간섭력과 에너지 보충 과정이 즉시 사라집니다.

2 진동 원인 분석

진동의 원인은 기계 산업의 진동 현상과 두 가지 유형의 진동 발현에 따라 복잡하고 다양합니다. 그 이유를 분석하고 대략적으로 다음과 같이 설명합니다:

2.1 강제 진동의 원인: ① 공작 기계의 불균형 회전 부품으로 인해 원심력이 주기적으로 변합니다. 예를 들어, 모터, 척 또는 벨트의 불균형 순환으로 인해 발생합니다. ② 공작기계 전동부품의 결함으로 인해 전동력이 주기적으로 변하는 현상. 예를 들어 공구 홀더, 스핀들 베어링, 캐리지 플러그와 같은 공작 기계 구성 요소가 느슨해지거나 기어 및 베어링과 같은 변속기 부품의 제조 오류로 인해 발생하는 주기적인 진동이 있습니다. ③ 절삭 가공 자체의 불균일로 인해 절삭력이 주기적으로 변합니다. 예를 들어 다각형 또는 고르지 않은 표면 공작물을 선반에서 가공하고 불규칙한 모양의 공백 공작물을 가공합니다. ④왕복 부품의 운동 방향이 바뀔 때 발생하는 관성 충격. 예를 들어, 표면 연삭 공정의 방향이 바뀌거나 공작 기계의 회전 방향이 순간적으로 변경됩니다. ⑤다른 외부 진동원으로부터의 간섭력. 주조 작업장 주변에서는 에어 해머의 진동으로 인해 강제 진동이 발생하고 심지어 다른 공작 기계에도 직접적인 진동이 발생합니다.

2.2 자려 진동의 원인: ① 절삭 과정에서 칩과 공구, 공구와 공작물 사이의 마찰 변화. ②절단층 금속 내부의 경도가 고르지 않습니다. 수리 용접 후 외경이나 단면을 회전시킬 때 발생하는 경도 불균일 현상은 공구 붕괴 및 선반 자체 진동을 유발하는 경우가 많습니다. ③도구의 설치 강성이 좋지 않습니다. 도구 막대가 너무 작거나 너무 길면 도구 막대가 떨릴 수 있습니다. ④가공물의 강성이 좋지 않습니다. 가는 샤프트 등 강성이 약한 가공물을 가공하면 가공물 표면에 주름이나 테이퍼가 나타납니다.

⑤빌트업 엣지는 수시로 나타났다 사라지며, 절삭 과정에서 공구의 경사각과 절삭층의 단면적이 수시로 변합니다. ⑥ 부적절한 절단량으로 인한 진동. 넓고 얇은 절단은 진동이 발생하기 쉽습니다.

3 진동 방지 및 제거 방법

3.1 강제 진동 저감 조치: ① 고속(600r/min 이상)으로 회전하는 균형(정적 균형 및 동적 균형) 부품 또는 자동 균형 장치를 설정합니다. 또는 진동 감소 장치를 사용하십시오. ②베어링과 인서트 사이의 간격을 조정하여 시스템의 고유 주파수를 변경하여 가진 주파수에서 벗어나도록 합니다. 강제 진동을 유발할 수 있는 진동 소스 주파수가 약한 모드의 고유 주파수에서 멀리 떨어져 있도록 모션 매개변수를 조정합니다. 공작기계 가공의. ③ 전동장치의 안정성을 향상시킨다. 예를 들어, 조인트가 적거나 조인트가 없는 벨트를 선반이나 그라인더에 사용하는 경우 전동 벨트를 일관된 방식으로 선택해야 합니다. 평기어 대신 헬리컬기어를 사용하고, 메인샤프트에 플라이휠을 장착하는 등의 작업을 수행합니다. ④ 정밀연삭기에는 기어펌프 대신 베인펌프를 사용하고, 유압시스템에는 완충장치를 사용하여 운동 충격을 제거합니다. ⑤고정밀 공작기계의 동력원과 공작기계 본체를 2개의 기초 위에 분리하여 제진을 실현합니다. 일반적으로 사용되는 방진 재료 및 방진 장치에는 고무 방진 장치, 발포 고무, 양모 접착제 등이 포함됩니다. ⑥ 숫돌의 경도, 입자 크기 및 구조를 적절하게 선택하고 숫돌을 적절하게 안착시켜 숫돌 막힘을 줄이고 연삭력의 변동을 줄입니다. 7 균일한 밀링 조건에 따라 밀링 커터 직경, 톱니 수 및 나선 각도를 적절하게 선택하십시오. 밀링 커터 톱니 수를 늘리십시오. 등거리 톱니 구조를 사용하여 간섭력의 주기성을 파괴하십시오. ⑩ 접촉면을 긁어내고 연마하여 접촉 강성을 향상시키며, 공구 받침대, 안정 받침대 등을 사용하여 공정 시스템의 강성을 높입니다. 더 나은 그라인딩 휠 프레임 가이드 레일 형태를 선택하십시오. 9 결합 구조의 기본 부품과 얇은 모래 실링 구조의 베드를 사용하여 감쇠를 높이고 진동 저항을 향상시킵니다. ⑩ 외부 진동의 영향을 차단하려면 숫돌 모터 베이스와 백킹 플레이트 사이에 탄력 있는 나무판이나 단단한 고무를 넣는 등의 방진 조치를 취하십시오.

3.2 자려 진동을 줄이기 위한 조치: ①절삭력 F와 가공면의 법선 방향 사이의 각도 범위를 벗어나도록 진동 시스템의 소강성 스핀들의 위치를 ​​조정합니다. , 보링 작업과 같이 보링 바를 평탄화하고 외부 원을 선회할 때는 선삭 공구를 뒤쪽으로 설치해야 합니다. ② 직각 오프셋 도구를 사용하여 외부 원을 회전시키는 등 절삭량과 도구 형상을 변경하여 중첩 계수를 줄입니다. ③ 절삭 속도를 줄이고 이송, 주 편향 각도 및 경사각을 높이십시오. ④ 절삭 속도를 적절하게 높이면 가공되는 재료의 가공성이 향상됩니다. ⑤ 절단 댐핑을 적절하게 줄이고, 측면 표면의 진동 흡수 모서리를 적절하게 늘리고, 공구 끝을 (자동차의 바깥쪽 원)보다 높게 만듭니다. 작은 작업 릴리프 각도를 얻기 위해 공작물의 중심선보다 낮습니다. 공구의 고주파 진동을 줄이려면 공구의 여유각과 경사각을 늘려야 합니다. ⑥위험한 절단 속도를 피하기 위해 절단 속도를 조정하십시오. 블레이드가 넓은 도구, 성형 도구 및 나사 가공 도구를 절단하거나 직면하거나 사용할 때 절단 속도는 임계 절단 속도보다 낮아야 합니다. 환형 공작물의 단면을 종방향 선삭 및 절단할 때 절단 속도는 임계 절단 속도 등보다 빠릅니다. 7프로세스 시스템의 강성을 향상시키고 내진동성을 향상시킵니다. 선삭 공구를 설치할 때 보링 공구는 최대한 짧고 두꺼워야 하며 가는 샤프트를 가공할 때는 심압대 슬리브의 연장 길이를 최대한 줄여야 합니다. 프레임 또는 팔로워 공구 홀더를 사용하거나 주 편각을 사용하여 진동을 제거합니다. ⑧ 용착이 쉽게 발생하는 절삭속도를 사용하지 마십시오. 9 적절한 절단량을 사용하십시오. 절단 폭을 줄일 수 있고 절단 두께를 늘릴 수 있습니다.