机械振动作业..doc

数控铣床切削颤振研究综述 李振 (1. 上海大学机电工程与自动化学院 上海 200072) 摘要：颤振是金属切削加工过程中刀具与工件之间产生的一种强烈的相对振动，属于自激振动，是机床切削振动的主要形式。颤振不仅会降低工件的加工质量与切削效率，而且还会降低刀具和机床的使用寿命；颤振产生的切削噪声不仅污染周围环境，甚至导致人身伤亡与机床加工的重大事故，因此对于颤振的研究具有较高的实际意义。通过观察工件切削表面及在机床床身主轴箱处测得的振动信号，分析了铣削过程中的强迫振动和颤振现象。通过试验最终得到如下结论：可以通过降低主轴转速、进给速度和切削深度或切削宽度的方法来减小强追振动；通过提高主轴转速、进给速度，降低切削深度或切削宽度的方法来减小切削颤振。 关键词：颤振 实验分析 铣削 中图分类号：TG659 The Review about Research of Cutting Chatter for CNC Milling Machine LI Zhen (1.College of Mechatronic Engineering and automation, Shanghai University, Shanghai 200072) Abstract：Machining chatter is an intensive and relative vibration between the cutting tool and the workpiece in cutting processes, which belongs to self-excited vibration. Machining chatter is the major formation of the machining vibration. It is a significant work to analyze and control chatter because its occurrence inevitablybrings about the pollution of environment noises, decrease the surface quality, the cutting efficiency and the tool life，even results in the casualties. The influence factors of the forced vibration and chatter are studied in milling by observing and analyzing the machined surface and the spindle vibration. The amplitude of the forced vibration will increase when the rotate speed of the spindle of the machine tool, the feed speed and cutting depth or cutting width increasing. At the same time, chatter can be weakened when increasing the rotate speed of the spindle of the machine tool and the feed speed, decreasing the cutting depth or cutting width. The results of the experiment analysis can give the methods of milling vibration control. Key words：Chatter Experimental analysis Milling 0 前言 产品生产过程中，由于刀具和工件的相互作用不可避免地会有振动产生，振动会对产品的表面质量产生不利影响。当振动超过一定限度，尤其是产生颤振时，会严重影响产品质量。如果振动过于激烈，将对产品表面质量、生产效率、刀具和机床的使用寿命、周围环境的噪声污染都会产生负面影响，严重时会导致机床加工与人身伤亡的重大事故。 机床切削振动检测与控制技术是最近几十年来发展起来的，其目的就是代替人进行加工过程的振动状态的检测。在发现振动预兆后对机床的状态进行调节，采取措施抑制振动的进一步发展。 改变参数切削对数控机床进行切削振动控制是一条有效的途径。通过改变机床的主轴转速、进给速度、切削深度或切削宽度，能够有效改变机床的运动状态和切削力[1]。 1 课题背景与发展现状