3.3.双摇杆机构
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铰链四杆机构的两个连架杆都在小于360°的角度内作摆动,这种机构称为双摇杆机构。
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第四章.机械加工振动
4.1、振动对机械加工过程的影响
机械加工过程中,工艺系统经常会发生振动,即在工件和刀具的切削刃之间,除了名义上的切削运动外,还会出现一种周期性的相对运动。产生振动时,工艺系统的正常切削过程便受到干扰和破坏,从而使零件加工表面出现振纹,降低了零件的加工精度和表面质量,频率低时产生波度,频率高时产生微观不平度。强烈的振动会使切削过程无法进行,甚至造成刀具 “崩刃 ”。为此,常被迫降低切削用量,致使机床、刀具的工作性能得不到充分的发挥,限制了生产率的提高。振动还影响刀具的耐用度和机床的寿命,发出噪声,恶化工作环境,影响工人健康。
振动按其产生的原因来分类有三种:自由振动、受迫振动和自激振动。据统计,受迫振动约占 30%,自激振动约占 65%,自由振动占比重则很小。自由振动往往是由于切削力的忽然变化或其它外界力的冲击等原因所引起的。这种振动一般可以迅速衰减,因此对机械加工过程的影响较小。而受迫振动和自激振动都是不能自然衰减而且危害较大的振动。下面就这两种振动形式进行简单的分析。
4.2、机械加工中的自激振动
当系统受到外界或本身某些偶然的瞬时的干扰力作用而触发自由振动时,由振动过程本身的某种原因使得切削力产生周期性的变化,并由这个周期性变化的动态力反过来加强和维持振动,使振动系统补充由阻尼作用所消
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耗的能量,这种类型的振动称为自激振动。切削过程中产生的自激振动是频率较高的强烈振动,通常又称为颤振。 4.2.1自激振动的特点
1 .自激振动是一种不衰减的振动。振动过程本身能引起周期性变化的力,此力可从非交变特性的能源中周期性地获得能量的补充,以维持这个振动。
2 .自激振动频率等于或接近系统的固有频率,即由系统本身的参数决定。
3 .自激振动振幅大小取决于每一振动周期内系统获得的能量与消耗能量的比值。当获得的能量大于消耗的能量时,则振幅将不断增加,一直到两者能量相等为止。反之振幅将不断减小。当获得的能量小于消耗的能量时,自激振动也随之消失。
到目前为止尚无完全成熟的理论来解释各种情况下发生自激振动的原因。目前克服和消除机械加工中的自激振动的途径,仍是通过各种实验,在设备、工具和实际操作等方面解决。 4.2.2控制自激振动的途径 1.合理选择切削用量
图 5— 5所示是车削时切削速度 与振幅 A的关系曲线。 在 20~ 60m/min范围内时, A增大很快,而 高于或低于此范围时,振动逐渐减弱。
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图5— 6所示是进给量 f与振幅 A的关系曲线, f较小时 A较大,随着 f的增大 A反而减小。
图 5— 7所示是背吃刀量 与振幅 A的关系曲线, 越大 A也越大。
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