砂轮振动的分析和防治

原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-06-28 原文发表:2007-06-28 人气:1

稳态振动响应H表明了磨削系统固有的振动特性，降低稳态振动响应，是减轻振动的十分有效措施。

2 振动的防治措施

1）提高磨削系统的动态特性

a. 提高磨削系统的刚度

由式(4)、式(5)可知，提高磨削系统的刚度K , 可显著降低稳态振动响应H。由于受空间位置和几何尺寸的限制，内圆磨床接杆一般是细而长(如图3) ，降低了接杆的刚度，是引起振动的主要原因。在M2110A 内圆磨床上磨削一零件内孔，零件是淬火钢，孔径是50.4Omm ，选用内外径分别是6mm 、30mm陶瓷结合剂平行砂轮，砂轮转速14,400r/min , 工件转速20Or/min ，图4表明了内圆磨床接杆悬伸长度L与砂轮稳态振动响应H之间的关系，显然，L愈大，磨削系统的刚度K愈小，砂轮稳态振动响应H愈大。

图3 内圆磨削接杆图

图4 接杆悬伸长度L与砂轮稳态振动响应H之间的关系

b. 增加磨削系统的阻尼和避开共振区

由式(5)可知，提高磨削系统的阻尼，可显著降低稳态振动响应H 。磨床上大部分阻尼产生于导轨面和连接面，在其导轨面上建立油膜，主轴采用滑动轴承支承，可显著提高磨削系统的阻尼。

当振动频率ω接近系统固有频率ω0时，λ≈1 , 系统发生共振，砂轮振幅剧增，应尽量避免。

2) 采用减振装置

在M1040无心磨床上磨削直径为20mm 圆柱滚子零件时，其表面产生棱形波纹，经测试发现当振动频率为160～18OHz 时，磨头振幅最大，发生共振现象。对磨头进行激振试验时发现，系统固有频率为17lHz ，为降低系统固有频率，在无心磨床砂轮主轴外端安装阻尼减振器(如图5) ，减振器的外壳与砂轮主轴刚性连接，附加质量滑套在减振器的轴上，外壳与附加质量之间充满具有一定阻尼的液压油。装上减振器后，经测试，发现系统固有频率降为105Hz ，系统稳定性显著改善，零件质量也大为改善(如图6)。

图5 砂轮上装减振器