精细数控磨床磨削加工磨削颤振消除的含义
点击数：10362020-04-14 10:01:14
新闻摘要:磨削加工是机械制造进程中一种不可或缺的加工工序，肩负着工件的精度、外表粗糙度等重要参数的保证，跟着高速、强力磨削的开展，
精细数控磨床磨削加工磨削颤振消除的含义--东莞火花机
磨削加工是机械制造进程中一种不可或缺的加工工序，肩负着工件的精度、外表粗糙度等重要参数的保证，跟着高速、强力磨削的开展，它不仅仅只是精细加工的主要方法， 也已成为一种比较广泛、高效的加工方法。在实际生产中，机床的振荡通常是有害的，因为振荡会使机床零件过早地出现疲惫破坏，严峻时还会发生疲惫裂纹，导致机床的安全性、可靠性等有所下降，从而加速机床使用寿命的消耗，给买家带来经济损失，一起振荡发生的高频噪声，会引起工人的精力疲惫、烦躁，从而使工人的工作效率降低、工作质量下降等问题。在磨床的磨削加工进程中，磨削颤振是磨床主机毛病的主要体现形式之一。因为齿轮、轴承等机床上的运动部件在运转进程中的不平衡、局部破损或者缺陷等原因，会构成一种非常规的强迫激励作用到机床上，而这种强迫激励可能会因为机床上较多的运动部件而构成较为密布的分布，从而可能导致某一强迫激励的频率和机床磨削系统的某部分固有频率接近，继而发生机床在强迫激励下的再生颤振，这种不安稳磨削发生的振荡，将导致加工工件尺寸精度、形位精度、外表粗糙度和外表波纹度等现象的恶化以及砂轮寿命和生产率的下降，若这种振荡毛病不能及时排除，将进而导致传动噪声变大、运行阻力变大、工作效率下降、刀具损耗加重等一系列问题，严峻时还可能损害磨头和机床主轴，使加工无法进行下去。一般来说，磨削进程中的振荡分为两种：强迫振荡和自激振荡（颤振）。强迫振荡的发生主要是由砂轮的转动不平衡和偏心现象导致的，通过多次人为的平衡和整形可以消除砂轮不平衡和偏心，这种原因的导致的振荡易于确定，且容易调整。而后者因为磨削进程的特殊性（主要指特殊刀具-砂轮），导致很多影响参数都无法量化得到，使得机床的动态特性影响因素十分复杂，难以确定，给磨床的磨削颤振机理研讨以及磨床的磨削颤振监控都带来了较大的困难[1]。
摩擦型、再生型和振型耦合型三种颤振形式是机加工进程中常见的颤振构成类型。在实际的磨削加工进程中发生的磨削颤振类型通常是再生型颤振，因此摩擦性和振型耦合型在此暂时不再评论。磨床磨削加工中所谓的再生型颤振是指砂轮或工件外表上一转留下的振纹对瞬时磨削力发生影响，使得磨削加工进程不能够按照正常的磨削进给量加工，从而发生一种不安稳的振荡，如果这种不安稳的振荡没有得到有效改善，跟着振荡开展就会构成磨削颤振。再生型颤振主要分为砂轮外表再生型颤振和工件外表再生型颤振两种类型， 其中砂轮外表的再生效应是R .Hahn 在 1959 年通过实验所观察到的：在磨削加工进程中如
果砂轮采用软砂轮，则会在砂轮的外圆外表上出现多角形的磨耘；如果在磨削加工时的砂轮使用的是硬砂轮，则会在外圆上生成大体上等间隔的堵塞条纹，从而发生颤振的现象。且砂轮的磨耗、砂轮的修整条件、砂轮的偏心和动态不平衡以及机床结构的动态特性与磨床磨削加工的条件都会导致这种振荡的发生继而影响这种振荡振幅的增减。工件外表再生效应则是磨削前工件外表的波纹以及磨削中振荡的幅值不同程度的残留在工件外表，构成一定的起伏波纹，而在工件外表上前一转所复映的起伏波纹，则会在下一个磨削中导致其振荡幅值的改动，这种振幅的不规则改动使得磨削振荡频率的改动，进而可能导致磨床颤振的发生[2]。
很多的研讨[3,4]表明磨床的磨削进程从平稳磨削到颤振发生基本都要经历一段过渡磨削的进程，即颤振即将发生而又未发生，此过渡进程包含了较为丰富的磨削状态信息，可以通过研讨这个进程来探索磨床磨削颤振的征兆以及颤振的机理，对磨削颤振的在线检测研讨具有很高的价值。然而磨削颤振过渡进程时刻特别短，并且磨削加工进程中又存在着许多随机因素，特别是当磨削由安稳的状态向不安稳的状态过渡时，这些随机因素的影响体现的尤为严峻。高速数控机床磨削动态进程为非线性时变系统，且磨削进程限制关系复杂、参数众多，使得磨削颤振过渡进程的输出是非平稳的振荡信号，且因为磨削的动态进程是时变的，导致信号的频率和幅值也是随时刻变化而变化，不具有较好的周期性，使得信号特征的重复再现性差。因此想要有效的解决这些难题，针对以上分析的磨削颤振过渡进程的特点，相应的信号特征提取方法和颤振检测方法是最关键的部分。
关于磨床早期的磨削颤振在线检测，需要针对磨削颤振孕育与开展时期的特征信息进行研讨，而磨削颤振的发生及是否能够迅速开展，与磨床的动态特性、磨削方式、砂轮性能及磨削参数设置等有着密切的关系。根据再生颤振原理（再生颤振，是指因为强迫振荡的频率与机床磨削系统的再生性颤振频率相接近时所发生的一种振幅急剧添加的共振现象），对砂轮和工件的再生作用如能在早期检测到并进行相应的控制，颤振将会延缓发生，如能进一步的采取一些抑制措施，则可以有效的避免颤振的进一步开展；如果在颤振孕育进程中，不能对其识别，或虽经预报而抑制不当，则颤振将迅速开展并加重。
龙门式导轨磨床磨削颤振在线检测研讨，关于深刻揭示磨削颤振的本质特征和颤振机理、保证产品加工精度、提高生产率等有着极为重要的含义。
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