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龍門銑床機械諧振的分析與抑制方法
閱讀:1474 發(fā)布時間:2015-2-5數(shù)控龍門銑床是加工大型模具的主要設備之一。由于龍門銑床在工程中使用常常發(fā)生機械諧振的問題,山東天潤嘉禾龍門銑床廠家結(jié)合實驗數(shù)據(jù)對產(chǎn)生振動的原因進行了分析,提出了減小振動的方法。實驗結(jié)果表明,該方法對降低所改造的數(shù)控龍門銑床振動有較好的效果。
實驗和分析表明增大速度環(huán)增益可以提高進給系統(tǒng)速度環(huán)諧振頻率,這對于提高系統(tǒng)的通頻帶寬度和快速響應能力是有利的,同時也提高了零件的加工質(zhì)量。但過大的增益會引起系統(tǒng)失穩(wěn),斜坡跟蹤曲線表明系統(tǒng)有很大的超調(diào),已經(jīng)瀕臨失穩(wěn)。
但在切削實驗過程中我們還發(fā)現(xiàn)當主軸轉(zhuǎn)速為200r/min,用六刃端面銑刀進行粗加工時機床也會發(fā)生比較劇烈的振動。按照上面的實驗結(jié)果可以看出,這種切削工況下的切削力激振頻率接近于機床進給系統(tǒng)的一階機械諧振頻率(22Hz),激發(fā)了進給系統(tǒng)的一階機械諧振頻率。
工程常用的減小機械諧振的方法有:提高傳動系統(tǒng)剛度,增大機械阻尼,采用校正網(wǎng)絡等。對于舊機床改造,要采用增大機械阻尼或校正網(wǎng)絡等措施是困難的,因此我們根據(jù)機床實際情況對機床進給系統(tǒng)作了一些盡可能的調(diào)整,如增大了絲杠的預緊力,重新調(diào)整了絲杠兩端的軸承游隙以及滾珠絲杠螺母副的間隙等機械傳動環(huán)節(jié)。通過調(diào)整,機床進給機構(gòu)的剛度有了一定程度的改善,再以上述工況進行加工時,機床振動也明顯地減小。
在龍門銑床數(shù)控化改造過程中,引起機床進給系統(tǒng)諧振的原因可分為速度環(huán)諧振和機械諧振兩種。對于速度環(huán)諧振,可在系統(tǒng)穩(wěn)定的前提下通過調(diào)整速度環(huán)增益值來提高速度環(huán)諧振頻率;對于機械諧振,應盡可能調(diào)整進給系統(tǒng)機械傳動環(huán)節(jié)的剛度,從而提高機械諧振頻率。