机械制造工艺精品教案机械加工过程中的振动及其控制.docx

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机械制造工艺精品教案机械加工过程中的振动及其控制

课时：

2课时

教学课题：

机械加工过程中的振动及其控制

教学目标：

理解并掌握机械加工中强迫振动的成因、特点及预防措施；

理解并掌握机械加工中自激振动的机理、特点及预防措施。

教学重点：

理解并掌握机械加工中强迫振动的成因、特点及预防措施；

理解并掌握机械加工中自激振动特点及预防措施。

教学难点：

理解并掌握机械加工中自激振动的机理。

教具仪器：

多媒体

第三节机械加工过程中的振动及其控制

3.3机械加工过程中的振动及其控制

3.3.1机械加工过程中振动的危害

影响加工表面粗糙度当振动频率较高时会产生微观不平度，振动频率较低时会产生波度。

产生噪声污染机械加工中的振动所引起的噪声有害于操作者的健康。

机械加工过程的振动，就其产生的原因可分为两类：

强迫振动和自激振动。

3.3.2强迫振动及其控制措施

强迫振动的成因

强迫振动是由于外界周期性的干扰力作用所引起的不衰减振动。

它与一般机械中的强迫振动一样，其频率与干扰力的频率相同或成倍数关系。

强迫振动的振源有机外与机内之分。

机外振源均通过地基把振动传给机床，可用隔振地基隔离。

机内振源可分为下列三种：

1）高速回转零部件质量的不平衡。

2）机床传动件的制造误差和缺陷。

3）切削过程中的冲击。

强迫振动的特点

1）强迫振动是在外界周期性干扰力的作用下产生的，但振动本身并不能引起干扰力的变化。

2）强迫振动的频率总与外界干扰力的频率相同或成倍数关系。

3）强迫振动振幅的大小在很大程度上取决于干扰力的频率ω与加工系统固有频率ωo的比值

，当

=1时，振幅达最大值，此现象称"共振"。

4）强迫振动振幅的大小除了与

有关外，还与干扰力、系统刚度及阻尼系数有关：

干扰力越大，系统刚度和阻尼系数越小，则振幅越大。

5）强迫振动的位移变化总是比干扰力在相位上滞后一个相位角φ，其值与系统的动态特性及干扰力频率有关。

3.3.3自激振动及其产生机理

基本概念

 在机械加工过程中，由该加工系统本身引起的交变切削力反过来加强和维持系统自身振动的现象称自激振动，又称颤振。