Tärinäanalyysi ja tärinänhallintatoimenpiteet koneistuksessa

työstöTärinäanalyysi ja hallintatoimenpiteet

Tiivistelmä: Työstöprosessissa esiintyy useimmiten tärinäilmiötä, ja koneiden valmistusteollisuuden tutkimien aiheiden joukossa on aina myös se, miten työstöprosessin tärinäongelma ratkaistaan. Tieteen ja teknologian jatkuvan kehityksen myötä nykyaikaisista CNC-työstökoneista on tullut koneiden valmistusprosessin tärkeimmät työkalut, vaikka se parantaa koneiden valmistuksen tehokkuutta, mutta aiheuttaa myös monia ongelmia. Artikkelissa analysoidaan pääasiassa tärinän haitallisia vaikutuksia koneistukseen, sitten laaditaan tärinän tyypit ja syyt ja lopuksi tärinän poistamismenetelmiä ja tapoja tutkia.

Avainsanat: työstö; vapaa värähtely; pakotettu värähtely; itse-ärsytetty värähtely; värähtelyn kumoaminen

I. Esipuhe

Tärinä on koneistuksessa erittäin haitallinen fysikaalinen ilmiö, joka vaikuttaa merkittävästi pinnan laatuun ja tuottavuuteen. Jos työstön aikana esiintyy tärinää, työkalun ja työkappaleen välillä tapahtuu suhteellista siirtymää, jolloin työstettyyn pintaan syntyy tärinäjälkiä, joilla voi olla vakava vaikutus kappaleen pinnanlaatuun ja suorituskykyyn. Tärinä aiheuttaa myös dynaamista lisäkuormitusta työkalulle, mikä johtaa työkalun nopeampaan kulumiseen ja joskus jopa lohkeamiseen. Samaan aikaan tärinä tekee työstökoneista, kiinnikkeistä ja muista liitoksen osista löysiä, mikä lisää kuilua, vähentää jäykkyyttä ja tarkkuutta, lyhentää käyttöikää ja vakavissa tapauksissa voi jopa johtaa siihen, että leikkausprosessia ei voida jatkaa. Melu syntyy tärinää, mutta myös operaattorin omaan terveyteen vaaroja, jotta voidaan vähentää tärinää, joskus on mentävä vähentämään määrää leikkaus, mikä tekee työstökoneen käsittelyyn, kun tuottavuus vähenee. Siksi syitä ja ominaisuuksia tärinän työstöprosessissa suorittaa tutkimusta ja analyysia, etsiä tehokas tapa hallita tärinää on erittäin tarpeellista, tyyppi mekaanisen tärinän on jaettu vapaa tärinä, pakko tärinä ja itse herättää tärinää, kolme luokkaa. Vapaa värähtely on alkuperäisen häiriövoiman vaikutuksen alaisena järjestelmän tasapainon tuhoamiseksi, luottaen vain elastiseen palautusvoimaan värähtelyn ylläpitämiseksi. Koska järjestelmässä on aina vaimennus, vapaa värähtely häviää nopeasti, joten vaikutus koneistukseen ei ole kovin suuri. Pakotettu värähtely kuuluu eräänlaiseen värähtelyyn, tällaista värähtelyä ei vaimenneta, itsestään herätetty värähtely kuuluu myös värähtelyn luokkaan, joka ei vaimene, näitä kahdenlaisia vaikutuksia koneistukseen ei voida jättää huomiotta.

II. Tärinän tyypit ja syyt

Tärinän syyt ovat moniulotteisia, ja ne kuuluvat kolmeen pääluokkaan: vapaa tärinä, pakkotärinä ja itsestään heräävä tärinä.

1. Vapaan värähtelyn analyysi

Jos järjestelmä on toiminnassa ja ulkoiset voimat häviävät, työstökonejärjestelmä tuottaa itse vähenevää liikettä, jota kutsutaan vapaaksi värähtelyksi. Syynä tähän on se, että prosessijärjestelmään kohdistuu joitakin voimia, kuten ulkoinen vaikutus järjestelmään, työstökoneen käyttöjärjestelmä, joka johtuu työkappaleen käsittelyn vaikutuksesta aiheutuvasta ei-jaksollisesta iskusta jne., mikä johtaa siihen, että järjestelmä itse on epätasapainossa, luottaen siihen, että järjestelmällä itsellään on palautusvoiman palautusvoiman kimmoisuus, joka perustuu tärkeimmän tuottamaan värähtelyyn, on vapaa värähtely. Vapaan värähtelyn taajuus on sama kuin järjestelmän itsensä taajuus, mutta järjestelmä muodostaa vaimennusvoiman, joten vapaa värähtely vähitellen vähenee.

2. Pakotetun värähtelyn analysointi

Ulkoinen jaksottainen häiriövoima aiheuttaa pakotettua värähtelyä, mutta tärkein syy sen tuottamiseen on se, että leikkausprosessin aikana, koska olemassaolo työstökoneen rakennusosien osa huono tarkkuus tilanteen, mikä johtaa epätasainen koneen työtä, joka puolestaan laukaisee tärinää. Samaan aikaan työkalun kääntöpuoli voi myös aiheuttaa tärinää, jokaisella työkalutyypillä on ainutlaatuinen reunan korkeus, joten tärinää syntyy koneistuksen aikana. Tärinää voi esiintyä koneistuksen aikana myös, jos leikattavan työkappaleen pinta ei ole jatkuva ja vaihtelee kovuudeltaan ja pehmeydeltään useista syistä. Koneistusjärjestelmän ulkopuolella on myös syitä, jotka aiheuttavat tärinää sorvin ollessa toiminnassa. Pakotetulla värähtelyllä on omat ainutlaatuiset ominaisuutensa, pääasiassa tasaisen tilan syntymisen aiheuttama värähtely on harmoninen värähtely, joten häiritsevää voimaa ei poisteta, kun värähtelyä ei vaimenneta, jos häiritsevä voima poistetaan, värähtely lopetetaan välittömästi; värähtelyn syyn vuoksi värähtelyn taajuus on yhtä suuri kuin häiritsevän voiman taajuus; kun järjestelmän vaimennusvoima tulee pieneksi, pakotetun värähtelyn amplitudi kasvaa, ja harmonisen vaikutuksen liikerata-alue on myös suurempi, joten värähtely vähenee. Vaimennuksen lisääminen voi tehokkaasti vähentää pakotetun värähtelyn amplitudia; resonanssialueella pieni taajuus johtaa amplitudin suureen muutokseen, kun taas vaihekulma muuttuu myös.

3. Itsestään herätettävien värähtelyjen analysointi

Työstökoneet koneistuksessa, itsestään herätetty tärinä on tapaus, tärinä itse niin, että osa leikkausvoiman syklin muutoksista, ja syntynyt leikkausvoima puolestaan vaikuttaa järjestelmään, jota järjestelmä täydentää vähentyneen kapasiteetin vaimennusvaikutuksen vuoksi, jotta järjestelmän tärinä voidaan ylläpitää ja vahvistaa. Koneistusprosessissa itsestään herätetyt värähtelyt ovat pääasiassa korkeataajuisia voimakkaita värähtelyjä, jotka voivat johtaa työstetyn työkappaleen pinnan laadun heikkenemiseen, mikä vaikuttaa suuresti työstökoneen tuottavuuteen. Hiontaprosessissa hiomalaikkojen välille syntyvä värähtely on myös itseaiheutuvaa värähtelyä. Toiminnan pääperiaate on esitetty kuvassa 1:

Itsestään herätetyllä värähtelyllä on tärkeimmät ominaisuudet, sen värähtelytyyppi kuuluu eräänlaiseen ei-vaimennukseen, joten järjestelmän omat luontaiset parametrit, itsestään herätetyn värähtelyn taajuus on ratkaiseva rooli, tämä näkökohta ja pakotettu värähtely on varsin erilainen; jokaisessa värähtelyjaksossa järjestelmän saamaa värähtelyenergiaa verrataan vaimennuksen vuoksi kulutettuun energiaan, ja tämä arvo määrittää itsestään herätetyn värähtelyn amplitudin koon; Itsestään herätetty värähtely syntyy värähtelyprosessin avulla. Itsestään heräävä värähtely aiheutuu itse värähtelyprosessin tuottamasta herätteestä ja palautteesta, joten jos prosessi pysähtyy, itsestään heräävä värähtely häviää.

III. Toimenpiteet tärinän poistamiseksi

Koneiden käsittely, pakotettu tärinän osuus oli suuri osa itsestään herätettyä tärinää myös suuri osa vapaan tärinän osuudesta on hyvin pieni. Vapaa värähtely poistetaan nopeasti vaimennusvoiman avulla, joten värähtelyn poistaminen perustuu usein kahden muun värähtelytyypin poistamisen syyhyn.

1. Toimenpiteet itseaiheutuvan tärinän poistamiseksi

(1) Työkalun geometriaparametrien valinnan tulisi olla kohtuullinen, kokeet ja teoreettiset tutkimukset osoittavat, että työkalun geometriaparametrit, merkittävin vaikutus tärinään on tärkein taipumiskulma ja etukulma, koska mitä laajempi siru on todennäköisemmin värähtelevä ja mitä pienempi Kr, sitä laajempi leikkuun leveys, joten sitä todennäköisemmin värähtelevä, sitä suurempi etukulma, sitä pienempi leikkausvoima, sitä pienempi amplitudi.

(2) leikkausajan, asiaankuuluvat parametrit antaa tieteellinen valinta, joka kattaa pääasiassa leikkausnopeus, joka liittyy työkappaleen syöttö, että määrä, mutta liittyy myös takaisin syöminen määrä asioita, kuten kuva 2 sisältöä, kun alueella 20-60m / min leikkausnopeus, amplitudi amplitudi kasvaa erityisen nopeasti, kun nopeus on suurempi tai pienempi kuin tämä alue, tärinä hitaasti heikentynyt, amplitudi pienenee. Kuten kuvasta 3 käy ilmi, syöttö ja amplitudi muodostavat periaatteessa käänteisen suhteen, että amplitudi kasvaa syötön lisääntyessä ja vähitellen pienenee. Kuvasta 4 käy ilmi, että takavedon ja amplitudin suhde on positiivinen, amplitudi kasvaa takavedon kasvaessa. Leikkausprosessissa olisi perustuttava todelliseen tilanteeseen, jotta voidaan valita kohtuulliset leikkausprosessiin liittyvät parametrit.

(3) käsittelyaikana parantaa järjestelmän omaa tärinänkestävyyttä, tärinän poistamisessa työstökonejärjestelmän oma tärinänkestävyys on hallitsevassa asemassa, tähän näkökohtaan olisi kiinnitettävä huomiota, sitä voidaan parantaa seuraavien menetelmien avulla, ensinnäkin työstökoneen jäykkyys on parannettava, mutta myös eri komponenttien analysoimiseksi niiden oman ainutlaatuisen kiinteän taajuuden perusteella, jota seuraa kohtuullinen asettelu, samalla voidaan laittaa järjestelmään, jonka vastustuskykyä voidaan lisätä. Lisää, nämä aloitteet voivat lisätä koneen tärinänkestävyyttä, sillä työkalun olisi myös parannettava sen tärinänkestävyyttä, työkappaleen jäykkyyden parantamiseksi, pääasiassa työkappaleen taivutusjäykkyyttä parannettava.

(4) lisätä tärinänvaimennuslaitteita käsittelyjärjestelmässä, tärinänvaimennuslaite on pääasiassa lisätä tärinänvaimennin järjestelmään, on olemassa kahdenlaisia tärinänvaimentimia, nimittäin tehon tärinänvaimentimet ja iskunvaimentimet, tehon tärinänvaimentimet lisätään järjestelmään muutaman suuremman massalohkon päälle, lohkon massan lisäämisen ansiosta, jotta se tuottaa tehoa, ja anna sitten voiman ja herätevoiman tuottaman kimmoisen elementin kumota toisensa, iskunvaimentimet ovat pääasiassa seuraavat Iskunvaimentimet lisätään pääasiassa värähtelyjärjestelmään, jossa on jäykästi liitetty kuori, lisätyssä kuoressa on vapaasti liikkuva massalohko, kun järjestelmä värähtelee, vapaasti värähtelevä massalohko iskee kuoreen ja kuluttaa energiaa värähtelyn vähentämiseksi.

(5) säädettävän värähtelykuvion jäykkyyssuhde, joka perustuu värähtelykuvion kytkentäperiaatteeseen, prosessijärjestelmän tuottamaan värähtelyyn vaikuttaa myös värähtelykuvion jäykkyyssuhde sekä niiden välisen suhteen vaikutuksen värähtelykuvion jäykkyyssuhteen yhdistelmä kohtuullisen säädön suorittamiseksi, pystyy tehokkaasti parantamaan järjestelmän tärinänkestävyyttä itsestään herätettyyn värähtelyyn, jotta se voi vaikuttaa tärinän tukahduttamiseen.

2. Toimenpiteet pakkotärinän vähentämiseksi.

Pakotetun tärinän syiden perusteella meidän on löydettävä tärinän lähde ja ryhdyttävä toimenpiteisiin tärinän poistamiseksi.

(1) Ensinnäkin, tärinän lähde tärinän voiman poistamiseksi tai heikentämiseksi, kun osien nopeus on suurempi kuin 600r / min, on tarpeen tasapainottaa, kun osat ovat suurella nopeudella pyörivässä tilassa, osat oman epätasainen jakautuminen hiekkahiukkasten, mikä osoittaa, että työ aiheuttama pinnan kuluminen ei ole yhtenäinen, mikä johtaa värähtelyyn karan, joten jos uusi korvaaminen hiontapyörä, sen on oltava kahden kerran jälkeen. Siksi, jos uusi hiomalaikka vaihdetaan, sille on tehtävä kaksi tasapainotestiä, eli testi ennen korjausta ja testi trimmauksen jälkeen. Hammaspyörien sileyden parantaminen vähentää myös ajoittaisten iskujen aiheuttamaa tärinää.

(2) Yritä antaa herätevoiman taajuus ei ole lähellä järjestelmän omaa taajuutta, jotta estetään resonanssi, voi muuttaa moottorin nopeutta, voi myös muuttaa karan nopeutta. Samalla voidaan myös parantaa kosketuspinnan ja liimauspinnan tarkkuutta, pienentää aukkoa, jotta järjestelmän oma taajuus.

(3) voi käyttää tärinäneristys keinoja, työstökoneen moottorin ja sängyn liitäntä, käyttö joustavia liitäntämenetelmiä, niin että moottorin tärinä voidaan eristää, samalla voidaan erottaa hydraulinen osa työstökoneen, tai järjestelmässä lisätä hydraulinen puskuri laite, niin että voidaan vähentää vaikutusta aiheuttama komponentin suunnanmuutos, välillä työstökoneen ja säätiö lisäämällä paksu kumi tai puutavaraa, jne., eristää työstökoneen ja maa yhteys voi estää tärinää kaikki ympärillä lähde maan kautta siirto työstökoneen.

IV. Tärinän tehokas käyttö työstöprosessissa

Tärinän monista hyödyntämistavoista täryleikkaus on helpoin toteuttaa, ja sen käyttö on varsin tehokasta kappaleiden pinnanlaadun parantamisessa. Tärinäleikkaus on työkappaleen tilan ja ajan olosuhteiden kohtuullisia muutoksia, mikä johtaa leikkausperiaatteen muuttumiseen, vähentää leikkausvoimaa ja leikkauslämpöä, parantaa leikkauksen laatua, mutta myös parantaa käsittelyn ajantasaisuutta. Värähtelevä leikkaus aika on lyhyt, voi suorittaa prosessin leikkaus sisään ja ulos, ottaen huomioon lyhyen ajan, leikkaus työkappaleen ei ole vielä tärinää, työkalu on jo jättänyt työkappaleen.

Värähtelyä voidaan käyttää vaihtelemalla leikkausnopeutta niin, että se on säännöllinen, mikä parantaa työstetyn kappaleen pinnanlaatua. Esimerkiksi tärinää käytettäessä leikkausvoimat ja leikkauslämpötilat pienenevät, mikä vähentää lämpökäsiteltyjen kappaleiden muodonmuutoksia ja halkeamia, mikä johtaa tarkkaan koneistukseen. Kun värähtelyparametrit valitaan oikein, myös työkalun käyttöikä voi parantua merkittävästi. Värähtelevä leikkaus testit osoittavat, että värähtelevä leikkaus, jos työkalu mukaisesti sinimuotoinen laki, voidaan muodostaa työstön pinnalla pieni leikkuri merkit, joten kun osat suorittaa työn, pinnalla öljykalvo, voi merkittävästi parantaa osien toimintaa kitkan kulutuskestävyys. Jäännösvoima värähtelyleikkaus on hyvin pieni, joten käsittely metamorfinen kerros on matala, vaikutus pinnan kullan organisaation on pieni, ja sitten pinta ja sisäinen kullan organisaatio materiaali on lähes sama, korroosionkestävyys pinnan työkappaleen voidaan parantaa.

V. Päätelmät

Tärinä koneistuksessa on erittäin haitallinen fysikaalinen ilmiö, joka vaikuttaa merkittävästi pinnan laatuun ja tuottavuuteen. Jos työstön aikana esiintyy tärinää, työkalun ja työkappaleen välillä tapahtuu suhteellista siirtymää, jolloin työstettyyn pintaan syntyy tärinäjälkiä, jotka vaikuttavat vakavasti osien pinnanlaatuun ja suorituskykyyn; tärinä saa työkalun kantamaan ylimääräisiä dynaamisia kuormituksia, mikä kiihdyttää työkalun kulumista ja joskus jopa lumivyöryjä; samaan aikaan tärinä saa työstökoneen, kiinnittimet ja muut liitososat löystymään, mikä kasvattaa kuilua, vähentää jäykkyyttä ja tarkkuutta, lyhentää käyttöikää, ja vakavissa tapauksissa leikkausprosessia ei voida enää suorittaa. Samaan aikaan tärinä tekee työstökoneista, kiinnikkeistä ja muista liitososista löysät, mikä lisää kuilua, vähentää jäykkyyttä ja tarkkuutta, lyhentää käyttöikää, ja vakavissa tapauksissa jopa tehdä leikkausprosessi ei voi enää suorittaa; tärinä meluprosessissa on myös haitallista käyttäjän terveydelle. Tärinän vähentämiseksi on joskus mentävä vähentämään leikkauksen määrää, mikä vähentää työstökoneen käsittelyn tuottavuutta. Siksi syitä ja ominaisuuksia tärinän työstön tutkimus ja analyysi, ja sitten pyrkiä hallitsemaan tärinää tehokas tapa, joka on erittäin tarpeen.

Koneistuksessa tärinän syitä ja malleja voidaan analysoida tärinän vähentämiseksi, mikä voi parantaa työkappaleiden laatua sekä koneiden ja työkalujen prosessikykyä. Jos tärinästä halutaan kuitenkin päästä kokonaan eroon, on tarpeen tehdä lisätutkimuksia, jotta voidaan tehdä edistyneempiä tärinän vähentämisaloitteita. Jos työstön aikana syntyvää tärinää käytetään tarkoituksenmukaisesti, palvelun laatua voidaan parantaa ja kappaleen laatua parantaa.