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龍門銑床機械諧振的分析與抑制方法
閱讀:1472 發布時間:2015-2-5數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生機械諧振的問題,山東天潤嘉禾龍門銑床廠家結合實驗數據對產生振動的原因進行了分析,提出了減小振動的方法。實驗結果表明,該方法對降低所改造的數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增益可以提高進給系統速度環諧振頻率,這對于提高系統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量。但過大的增益會引起系統失穩,斜坡跟蹤曲線表明系統有很大的超調,已經瀕臨失穩。
但在切削實驗過程中我們還發現當主軸轉速為200r/min,用六刃端面銑刀進行粗加工時機床也會發生比較劇烈的振動。按照上面的實驗結果可以看出,這種切削工況下的切削力激振頻率接近于機床進給系統的一階機械諧振頻率(22Hz),激發了進給系統的一階機械諧振頻率。
工程常用的減小機械諧振的方法有:提高傳動系統剛度,增大機械阻尼,采用校正網絡等。對于舊機床改造,要采用增大機械阻尼或校正網絡等措施是困難的,因此我們根據機床實際情況對機床進給系統作了一些盡可能的調整,如增大了絲杠的預緊力,重新調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節。通過調整,機床進給機構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。
在龍門銑床數控化改造過程中,引起機床進給系統諧振的原因可分為速度環諧振和機械諧振兩種。對于速度環諧振,可在系統穩定的前提下通過調整速度環增益值來提高速度環諧振頻率;對于機械諧振,應盡可能調整進給系統機械傳動環節的剛度,從而提高機械諧振頻率。