《噪聲與振動控制》

第36卷第6期

2016年12月

文章編號：1006-1355(2016)06-0148-06

趙峰

沈陽鼓風(fēng)機(jī)集團(tuán)申藍(lán)機(jī)械有限公司

沈陽 110869

摘  要

為了建立批量型數(shù)控車床準(zhǔn)確的模態(tài)分布表，跟蹤記錄十余臺套車床裝配過程中的工藝信息，同時(shí)運(yùn)用動態(tài)測試手段獲取了裝配序列的每組模態(tài)參數(shù)?？偨Y(jié)該型機(jī)床的模態(tài)分布表，分析出整機(jī)中部件結(jié)構(gòu)和裝配工藝對整機(jī)動態(tài)特性的貢獻(xiàn)量。對該型機(jī)床在各種切削狀態(tài)下出現(xiàn)的振動問題進(jìn)行歸類，按照振動譜系的振幅特征其可以分為兩類：精加工狀態(tài)下出現(xiàn)的微振動和粗加工狀態(tài)下出現(xiàn)的強(qiáng)振動。通過多臺套機(jī)床的加工試驗(yàn)分析發(fā)現(xiàn)：精加工狀態(tài)下，只有部分機(jī)床出現(xiàn)這類微振動問題，判斷是裝配環(huán)節(jié)的差異性引起的；粗加工重切削狀態(tài)下，所有的機(jī)床都出現(xiàn)了切削振紋現(xiàn)象，判斷可能是部件結(jié)構(gòu)或結(jié)合面的裝配工藝引起的。對照模態(tài)分布表，可以診斷出裝配序列工藝信息中對微振動影響較大的環(huán)節(jié)，同時(shí)可以分析出部件結(jié)構(gòu)或結(jié)合面工藝引起強(qiáng)振動的薄弱環(huán)節(jié)所在，根據(jù)診斷分析結(jié)論可對該型機(jī)床進(jìn)行針對性的優(yōu)化改進(jìn)。

關(guān)鍵詞

振動與波；模態(tài)分布表；裝配序列；振動譜系；切削振動；診斷分析

中圖分類號：TB123；TH113；TK417+.127 

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 

DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-1335.2016.06.029

論文節(jié)選

現(xiàn)階段，國內(nèi)機(jī)床行業(yè)的常規(guī)設(shè)計(jì)通常只考慮機(jī)床結(jié)構(gòu)的靜態(tài)特性而忽略了其動態(tài)特性的研究，而機(jī)床的動態(tài)性能對機(jī)床的加工精度和加工效率都有直接的影響。特別是對于高轉(zhuǎn)速、高效率的數(shù)控機(jī)床，在一定條件下，由于其回轉(zhuǎn)部件的不平衡和切削交變力的影響，產(chǎn)生動態(tài)激振力，引起切削振動現(xiàn)象。當(dāng)振幅超出了允許的范圍時(shí)，將導(dǎo)致加工表面的惡化，加速刀具的磨損，影響加工精度，降低生產(chǎn)效率。嚴(yán)重時(shí)，將使機(jī)床不能工作。

裝配過程環(huán)節(jié)中，部件裝配大多是基于滿足幾何精度的裝配，忽略了對機(jī)床動態(tài)性能影響很大的結(jié)合面裝配工藝的控制。進(jìn)入批量生產(chǎn)時(shí)，常出現(xiàn)由于裝配問題而導(dǎo)致無法通過出廠切削檢驗(yàn)的情況，主要表現(xiàn)為：以用戶提出的驗(yàn)收切削標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)進(jìn)行切削時(shí)，精加工試驗(yàn)中同批次機(jī)床有個(gè)別出現(xiàn)視覺波紋現(xiàn)象，粗加工重切削試驗(yàn)中全部都出現(xiàn)了切削顫振現(xiàn)象。出現(xiàn)這種問題通常的做法是先按照裝配過程工藝逐步排除，再按照部件結(jié)構(gòu)逐個(gè)替換的方法進(jìn)行診斷，解決方式費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且不一定能找到問題根源。

國內(nèi)專家學(xué)者對于切削故障研究主要集中在切削顫振機(jī)理及在線故障診斷上，對上述機(jī)床動態(tài)設(shè)計(jì)及裝配環(huán)節(jié)動態(tài)特性問題研究較少，而該問題的解決能夠?yàn)闄C(jī)床提供故障診斷依據(jù)，并且提高了產(chǎn)品整機(jī)的動態(tài)性能，有很重要的研究價(jià)值。

以一臺量產(chǎn)臥式數(shù)控車床為研究對象，采用跟蹤裝配過程的方法測試其每個(gè)裝配環(huán)節(jié)的模態(tài)參數(shù)，建立模態(tài)分布表。對機(jī)床切削過程中產(chǎn)生的振動，按照振動幅值由低到高劃分，建立機(jī)床的切削振動譜系：微振動和強(qiáng)振動。通過切削試驗(yàn)分別對微振動和強(qiáng)振動進(jìn)行研究，結(jié)合模態(tài)分布表，分析判定產(chǎn)生故障的主要環(huán)節(jié)，如圖1所示。

圖1 總體技術(shù)研究路線

完整版論文：

鏈接: https://pan.baidu.com/s/1kJINZk4Si90L6wJFA2dMuQ 提取碼: jgbp 

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