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减小数控车床有害机械振动方法的探讨

作者:狄俊凯  来源:东南大学成贤学院 
评论: 更新日期:2014年09月13日
摘要:针对机械设备工作时的有害机械振动问题,通过分析机械振动的产生及传播途径,根据振动理论讨论了相应的减振方法。在实际应用时,应综合衡量各方面因素,以制定出减振效果好,成本低的方案。
关键词:数控机床;机械振动;减振措施; 参数选择;支承布置。
Methods of Reducing Harmful Machinery Vibration of Computer numerical control machine tools
Abstract : In order to reduce the harmful machinery vibration produced by machine working ,the Source of machinery vibration and spread ways were studied in this paper, and some reducing Vibration measures were induced too. More attention were paid to consider about all factors to make out a more effective and feasible method.
Key words: computer numerical control machine tools; machinery vibration; reducing vibration measures; parameter selection; support design
数控机床的操作和监控全部在指定的数控单元中完成,它是数控机床的大脑。与普通机床相比,数控机床有如下特点:
1加工精度高,具有稳定的加工质量;
2可进行多坐标的联动,能加工形状复杂的零件;
3加工零件改变时,一般只需要更改数控程序,可节省生产准备时间;
4机床本身的精度高、刚性大,可选择有利的加工用量,生产率高普通机床;
5机床自动化程度高,可以减轻劳动强度;
6对操作人员的素质要求较高,对维修人员的技术要求更高。
我们知道,数控车床的本身的精度越高,那么它制造出来的产品尺寸精度也就越高,质量也就越高。而机床在正常工作的状态下震动是必不可免的,
有害的震动会大大的影响机床的工作状态,降低零件的精度。所以,研究如何降低机床的震动成为了当务之急。
首先,我们可以使用最为一般的方法:机床减震垫铁。
机床减震垫铁,用于机械设备的支承安装、调整水平,产品有固定式和移动式。
  调整垫铁 机床调整垫铁三级调整垫铁 等高垫铁
  安装机床的地甚平面可以量混凝土,也可以是木质的,要求平整结实。
  安装时,旋出调节螺杆,将机床置于垫铁的负荷盘上,然后从上面旋入螺杆。
  调整机床导轨水平,顺时针旋动时机床上升,反时针时机床下降,调好后压紧螺母。
  在机床的 安装区域内,如果地基平面的高度差超过本产品的调节范围时,可以在机床与负荷盘间增加垫片。
  机床防震垫铁橡胶有蠕变现象,待经14天趋向稳定,故要求机床使用14天后再调整一次水平。
  机床防震垫铁:减振橡胶有效的衰减机器自身的振动,减少振动力外传,阻止振动力的传入,保证加工尺寸精度及质量。控制建筑结构谐振传播振动力和噪音。使粗、精加工各类机床组成生产单元,适应物流技术的发展。
  机床安装不需设置地脚螺栓与地面固定,良好的减振和相当的垂直挠度,使机床稳定于地面。节省安装费用,缩短安装周期。可根据生产随时调换机床位置,消除二次安装费用,使机床楼上安装成为可能。防震垫铁可以调节机床水平,调节范围大、方便、快捷。防震垫铁胶垫采用丁腈合成橡胶,耐油脂和冷却剂。
  机床防震垫铁使用方法:将所需垫铁放入机床地脚孔下,穿入螺栓,旋至和承重盘接触实,然后进行机床水平调节(螺栓顺时针旋转,机床升起);调好机床水平后,旋紧螺母,固定水平状态。因为橡胶的蠕变现象,在垫铁第一次使用时,两星期以后调节一次机床水平。
三层减震垫铁能有效的衰减机器自身的振动,保证加工尺寸精度及质量。安装机床使用机床调整垫铁可以不用设置地脚螺栓与地面固定,良好的减振和相当的垂直挠度,使机床稳定于地面。机床调整垫铁可以调节机床水平,调节范围大,方便,快捷。
其次,还可以从研究机床本身入手。
机械振动是指物体在其稳定的平衡位置附近所作的往复运动。机械振动是一种常见的物理现象,如桥梁,机床的振动,飞机机翼的颤动,汽车运行时发动机和车体的振动等等。 振动大体上可分为有益振动和有害振动两大类: 有益振动为人们所利用,制造了振动筛选机,振动研磨机等。但有害振动的存在会严重影响机器的正常运转,影响机械设备的高效高速功率设计和使用。此外,还会引发噪音及环境污染。 因而机械设备在工作时,有效地抑制及防止振动带来的危害是十分必要的。
1 减小振源振动
从振动的产生入手。 力求在产品的设计阶段就考虑如何在满足强度和功能要求的前提下减小振动,以得到良好的动态特性。瞬态振源产生的随机振动一般是不可控的。 如装载机在不平路面上运行引起的激励振动。 减少这种振动的主要方法是在设计前对产品的适用范围和作业条件作充分调研,再通过大量统计数据得出相应统计规律,最后确定用何种减振措施。 稳态振动通常可利用改变设备振源的质量或位置的方法来使稳态振动的激励得到一定程度的减轻控制振和源可以说是比较直接经济的一种途径。数控车床的震动就属于稳态震动,所以我们应该努力设计出更加简洁更加有效的零件来
代替原有的复杂或者转动惯量比较大的零件从而减小机械的震动。另一种思路也就是如前所述,将机床放在合适的位置(依据具体的工作环境做具体的分析和安排)。

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