[工学]第八章机械加工表面质量.pptVIP

8.1 机械加工后的表面质量 8.1 机械加工后的表面质量 8.1 机械加工后的表面质量 8.1.2 表面质量对零件使用性能的影响 8.2 机械加工后的表面粗糙度 8.2 机械加工后的表面粗糙度 8.2.1 切削加工后的表面粗糙度 8.2.2 磨削加工后的表面粗糙度 8.2.2 磨削加工后的表面粗糙度 8.3 机械加工后的表面层物理机械性能 8.3 机械加工后的表面层物理机械性能 8.3 机械加工后的表面层物理机械性能 8.3 机械加工后的表面层物理机械性能 8.5 机械加工过程中的振动问题 8.4.2 机械加工过程中的强迫振动 8.4.2 机械加工过程中的强迫振动 8.4.2 机械加工过程中的强迫振动 8.4.2 机械加工过程中的强迫振动 8.4.2 机械加工过程中的强迫振动 8.4.2 机械加工过程中的强迫振动 8.4.2 机械加工过程中的强迫振动 8.4.2 机械加工过程中的强迫振动 8.4.2 机械加工过程中的强迫振动 8.4.2 机械加工过程中的强迫振动 8.4.2 机械加工过程中的强迫振动 8.5.3 机械加工中的自激振动 8.4.3 机械加工过程中自激振动 8.4.3 机械加工过程中自激振动 8.5.4 减少工艺系统振动的途径 8.5.4 减少工艺系统振动的途径 4.9.4 机械加工中振动的防治 8.4.4 机械加工中振动的防治 8.4.4 机械加工中振动的防治 8.4.4 机械加工中振动的防治 当λ＝ω/ω01 (ω ω0) 时：激振力F0的频率极低，近似于静载荷，振幅接近于力F0所产生的静位移。 准静态区： λ0.7的区域。 当λ≈1 且ζ比较小时：振幅达到峰值（其值比静态响应大许多倍），称为“共振”。此时 强迫振动的幅频特性曲线 8.5 机械加工过程中的振动问题 共振区（固有频率前后20～30％的区域）： 0.7≤λ≤1.3的区域。 在共振区，阻尼对降低振幅作用很大，在其它区域作用很小 。 当λ≈1 且ζ比较小时，V ≈ 0，激振力的变化频率很高，振动系统因惯性来不及响应，系统不振。 惯性区： λ1.3的区域。 强迫振动的相频特性曲线 8.5 机械加工过程中的振动问题 无论系统的阻尼比ζ为何值，当λ＝1 (ω＝ω0) 时，相位滞后角φ＝90°；当λ1 (ωω0) 时，φ90°;当λ1 (ωω0) 时，φ90° 。 当ζ=0 或很小时，在λ＝1 的前后，出现“反相现象”（即相位角由0°跳到180°。 强迫振动的相频特性曲线 8.5 机械加工过程中的振动问题 振动系统的动态刚度和动态柔度 动态刚度—— 振动系统在某一频率下产生的振幅与激振力的力幅之比。 动态柔度——动刚度的倒数。 8.5 机械加工过程中的振动问题 振动系统的动态刚度和动态柔度 在准静态区（λ0.7）,阻尼的影响可忽略，动刚度主要取决于静刚度，并与频率比成抛物线关系： 当ω/ω0≤1/3时，可取Kd=K。 在惯性区（λ1.3）, 动刚度主要取决于系统质量，此时有 在共振区（0.7≤λ≤1.3）, 动刚度受阻尼影响很大。 阻尼比ξ0.2时，用λ＝1时的Kd为其刚度值。 频率特征：强迫振动的固有频率与外界干扰力的频率相同。 幅值特征：与干扰力幅值、工艺系统动态特性有关。当干扰力频率接近或等于工艺系统固有频率时，产生共振。外界干扰力越大，系统刚度及阻尼系数越小，强迫振动的振幅越大。 相角特征：强迫振动位移的变化在相位上滞后干扰力一个φ角，其值与系统的动态特性及干扰力频率有关。 强迫振动的特性 8.5 机械加工过程中的振动问题 自激振动的概念 在没有周期性外力作用下，由系统内部激发反馈产生的周期性振动 自激振动过程可用传递函数概念说明（图8-15） 自激振动是一种不衰减振动 自激振动的频率等于或接近于系统的固有频率 自激振动能否产生及振幅的大小取决于振动系统在每一个周期内获得和消耗的能量对比情况（图8-16）。 图8-27 自激振动系统能量关系 A B C 能量E Q E－ E＋ 0 振幅 电动机 (能源) 交变切削力F(t) 振动位移X(t) 图8-15 自激振动闭环系统 机床振动系统 （弹性环节） 调节系统 （切削过程） 自激振动的特征 8.5 机械加工过程中的振动问题 自激振动示例说明 振动元件对调节元件产生反馈作用，以便产生持续的交变力。如图8.24中，小锤敲击电铃的频率是由弹簧片、小锤、衔铁的本身参数（刚度、质量、阻尼）所决定的 。阻尼及运动摩擦所损耗的能量由本身维持。这个过程就是区别于强迫振动的自激振动。只要停止切削过程，即使机