Колебания станков вынужденные

В этом случае наблюдаются явление резонанса, при котором частота свободных колебаний равна частоте вынужденных колебаний станка Q = (й). [c.283]

Первое слагаемое правой части этого равенства характеризует быстро затухающие свободные колебания станка, а второе— вынужденные, причем последние происходят по гармони- [c.122]

Как следует из выражения (8.12), для определения отклонений формы в поперечном сечении необходимо знать амплитуду и фазу каждой гармонической составляюш,ей профиля. Для периодических упругих деформаций технологической системы СПИД при шлифовании, когда имеет место единственная s-я гармоника неровностей заготовки и действуют только вынужденные колебания станка с единственной частотой со, в гл. 14 приведены формулы [c.245]

При выводе зависимостей, необходимых для расчета амплитуды и фазы неровностей обрабатываемых поверхностей, приходится иметь дело с двумя группами входных воздействий. К первой группе воздействий относятся вынужденные колебания станка при отсутствии резания, которые определяют периодическое относительное перемещение инструмента и детали. Это перемещение рассматривается как периодическая составляющая заданной поперечной подачи, постоянная на протяжении всего рабочего цикла шлифования. Ко второй группе воздействий относятся неровности от предшествующего оборота, которые рассматриваются как [c.486]

Для двух простейших случаев, когда имеется единственная гармоника неровностей заготовки и действуют только вынужденные колебания станка с единственной частотой, получены формулы исправления Ах, и и образования Ах, о неровностей [c.487]

Вынужденные колебания могут возникнуть и от колебаний извне, например, от других рядом стоящих вибрирующих станков и станков, работающих с ударом (строгальные, фрезерные). В этом случае для избежания вынужденных колебаний станок должен быть установлен на жесткий фундамент с применением прослойки изоляции (шлак, зола) или с применением специальных упругих башмаков на резиновых подкладках. Станки, предназначенные для выполнения особо точных работ (например, координатно-расточные), устанавливают на отдельном, массивном, с изоляционной прослойкой, фундаменте. [c.92]

На основе ряда исследований [24], [27] и др. считается, что частота возникших колебаний обычно близка к частоте одного из видов собственных колебаний станка как сложной колебательной системы. Первичные автоколебания при обработке резанием, по мнению ряда исследователей [24], [25, [27] почти всегда связаны с резонансными вынужденными колебаниями и усиливаются под действием последних. Например во время каждого последующего прохода инструмент срезает стружку не с гладкой, а с волнистой поверхности детали, вследствие чего глубина резания, а следовательно, и сила резания на протяжении каждого прохода периодически меняются. [c.218]

Видно, что наличие затухания увеличивает коэффициент Я. Без затухания "К = - -1. Например, если нужно ослабить колебания в 8 раз, то частота собственных колебаний массы должна быть ниже частоты возмущений в 3 раза (если затухание в упругом элементе отсутствует). Если, например, упругий элемент изготовлен из резины, отличающейся большой демпфирующей способностью, и Гй = 1,3-10 с, частота возмущений 50 Гц, то Я = 3,1, что практически мало отличается от вычисленной без учета затухания величины Я,. При амортизации сложных многомассовых систем решение задачи о подборе и влиянии амортизации на вынужденные колебания станка может выполняться с помощью ЭВМ. [c.55]

Поскольку многие источники колебаний имеют довольно широкий спектр, упругая система станка усиливает те колебания, частота которых совпадает с ее часто ой собственных колебаний. Источником вынужденных колебаний может быть прерывистое резание, определяемое кинематикой процесса и конструкцией режущего инструмента, поэтому колебания при резании, имеющие частоту собственных колебаний системы и являющиеся вынужденными, бывает иногда трудно отличить от автоколебаний. Процесс резания оказывает большое влияние на вынужденные колебания, иногда ослабляя их, иногда усиливая. При точении фасонными резцами, шлифовании и других видах обработки, где зона контакта режущего инструмента с деталью имеет значительную длину, колебательная система при резании существенно изменяется по сравнению с системой без резания, о влияние необходимо учитывать. [c.62]

Наиболее заметное проявление вынужденных колебаний станков — волнистость обработанной поверхности. В станках для обработки- тел вращения (шлифовальных, токарных, расточных и т. д.) вынужденные колебания влияют на круглость обработанной детали. Поверхность готовой детали является резуль- [c.71]

Амплитуда колебаний перемещающегося под действием шагового привода суппорта (или стола) при резонансе пропорциональна жесткости механической части цепи подач и амплитуде кинематического возмущения от привода и обратно пропорциональна частоте колебаний и сумме демпфирования в направляющих и демпфирования процесса резания. Стационарная динамическая ошибка, являясь результатом действия вынужденных колебаний, зависит от режимов резания. В устойчивой системе увеличение глубины резания может уменьшать стационарную динамическую ошибку. Например, в работе [13] исследовались колебания станка с ЧПУ и силовым электрическим шаговым приводом в направлении подачи. Силовой шаговый привод является источником вибраций, которые особенно усиливаются при частотах импульсов, соответствующих собственным частотам станка. Чем ниже жесткость и демпфирование привода подач, [c.169]

Различают вынужденные колебания, колебания из-за действия внешних возмущающих сил и автоколебания. Вынужденные колебания вызываются силами, передаваемыми к станку через фундамент (от стоящих вблизи строгальных станков, прессов, молотов и т. п.), либо силами, возникающими в самом станке. Последние обусловливаются дефектами изготовления или монтажа и могут устраняться путем замены дефектной детали или изменением условий резания. Влияние этих сил особенно неблагоприятно, если их частота совпадает с собственной частотой колебания станка. Изменением частоты вращения шпинделя станка можно избавиться от резонанса. [c.8]

Общие положения. Во время обработки на станок действуют статические и динамические силы, вызывающие его деформацию, которая приводит в конечном итоге к смещению инструмента относительно детали. Это может вызвать недопустимые отклонения от заданных рабочих движений, неудовлетворительное качество обработанной поверхности, а также повышенный износ инструментов и деталей станка. Чтобы отрицательное действие сил было незначительным, станки должны иметь высокую статическую и динамическую жесткости. Так как это требование у имеющихся станков в больщинстве случаев не выполняется, необходимы дополнительные мероприятия. Анализ колебаний станка и процесса резания позволяет выявить причину перемещений инструмента относительно детали и таким образом определить возможность устранения нежелательных явлений. Основной причиной перемещений инструмента относительно детали являются статические силы и, в особенности, вынужденные колебания и автоколебания. [c.29]

Вынужденные колебания станков [c.360]

Постоянное изменение суммарной окружной силы нежелательно, так как является возбудителем вынужденных колебаний фрезерной оправки и всего станка. Колебания станка ухудшают чистоту и точность обработанной поверхности, вызывают преждевременный износ зубьев фрезы и отдельных узлов и механизмов станка. Динамическая неуравновешенность процесса резания является весьма серьезным недостатком фрезерования, и необходимо стремиться к тому, чтобы она была возможно меньшей. [c.233]

НИЯ появляются из-за периодичности действия возмущающей силы. Они могут возникнуть вследствие 1) прерывистого характера процесса резания 2) дисбаланса вращающихся частей станка, детали и инструмента 3) дефектов в механизмах станка (в зубчатых и ременных передачах, гидросистеме и т. п.) 4) неравномерности припуска, оставленного на обработку 5) передачи колебаний станку от других рабо- тающих станков или машин, находящихся поблизости. Устранение вынужденных колебаний не встречает принципиальных трудностей, [c.247]

Вибрации, возникающие при резании, приводят к снижению стойкости инструмента, ухудшают качество обработки, заставляют работать на пониженных режимах резания. Вибрации — это происходящие с большой частотой периодические колебания станка, инструмента и заготовки. Колебания появляются под влиянием так называемых возмущающих сил. В зависимости от характера, физической сущности процесса различают вынужденные колебания и автоколебания (т. е. самовозбуждающиеся колебания). [c.51]

Источником энергии, необходимой для автоколебательного процесса, служит электродвигатель станка. Вынужденные колебания элементов технологической системы могут происходить с самой различной частотой и интенсивностью (амплитудой), в значительной степени зависящими от режима обработки. В отличие от этого частота вибраций при автоколебаниях обычно не связана непосредственно с режимом работы станка и равна собственной частоте системы. Чтобы устранить или уменьшить вынужденные колебания, применяют разные способы. Одни из них — уменьшение возмущающих сил при более тщательной обработке деталей станка, балансировке деталей, уменьшении биения фрез и изоляции станка от другого работающего оборудования и др. [c.51]

Стол установили на направляющих качения. Благодаря этому удалось почти полностью исключить вынужденные колебания станка. [c.86]

При резании вынужденные колебания возникают под действием внешних периодических возмущающих сил вследствие прерывистости процесса резания, неуравновешенности вращающихся масс, погрешностей изготовления и сборки передач и ритмичности работы близко расположенных машин. Вынужденные колебания устраняют, уменьшая величину возмущающих сил и повышая жесткость станка. [c.273]

В станках индикаторного типа величина уравновешивающего противовеса определяется либо по отметке максимальных амплитуд колебания маятниковой рамы, появляющихся при критических числах оборотов звена (в зоне устойчивого резонанса, при котором частота вынужденных и собственных колебаний совпадает), либо при числах оборотов, отличающихся от критических. [c.421]

Колебания холостого хода станка являются вынужденными случайными колебаниями, обусловленными множеством различных факторов, основными из которых являются эксцентриситет вращающихся деталей, пересопряжения зубьев шестерен, погрешности изготовления и сборки элементов привода главного движения, подшипников и т. п. Период наиболее низкочастотных составляющих процесса определяется частотой вращения самого тихоходного вала. Например, при вращении шпинделя с частотой 1480 об/мин этот период составляет 0,04 с, поэтому длина реализации была выбрана равной 0,512 с, частота дискретизации /д = =8000 Гц, число ординат в выборке 4096. Для формирования ансамбля отдельные реализации брались в случайный начальный момент времени с интервалом примерно 2 мин, общее число реализаций ансамбля составило L=20. На ЭЦВМ при использовании программы сортировки данных был организован ансамбль выборочных функций виброскорости, для которого проведен расчет [c.58]

Если ротор привести во вращение, то неуравновешенная его часть будет действовать на подшипники С, и центробежная сила неуравновешенной части будет возбуждать крутильные колебания подвижной части станка. Таким образом, задание закона изменения угла поворота ротора определяет изменение угла ф наклона звена А. В практике балансирования ротора D его приводят во вращение при помощи электродвигателя через фрикционную передачу. После достижения им определенной скорости фрикционное колесо отключают от ротора и последний замедляет свое движение. Так как ротор не уравновешен, то подшипники испытывают действие динамических давлений, векторы которых вращаются и поэтому станок колеблется. Амплитуда таких колебаний оказывается наибольшей тогда, когда наступает явление резонанса, при котором период вынужденных колебаний становится равным периоду колебаний свободных. Амплитуда наибольших колебаний отмечается стрелкой Е на закопченной бумаге F. Перед установкой на станок на роторе намечают две плоскости уравновешивания, на каждой из которых устанавливают по одному противовесу. Такие плоскости на фиг. 59 обозначены цифрами /—/ и II—II. Центробежные силы противовесов образуют силу и пару сил. Вектор центробежной силы противовесов должен быть равен главному вектору сил инерции ротора, и направлен противоположно ему, а вектор момента пары центробежных сил должен быть равен и противоположно направлен главному вектору моментов сил инерции ротора. [c.119]

Применяются следующие способы концентрации операций одна деталь обрабатывается одним инструментом, нос нескольких сторон многими инструментами, но с одной стороны, многими инструментами с многих сторон. Однако не представляется возможным достичь решения проблемы повышения эффективности мелкосерийного производства только путем сокращения вспомогательного времени. Изготовление многих деталей требует больших затрат машинного времени, особенно при снятии больших припусков, что характерно для мелкосерийного производства. Чтобы учесть возможные трудности и иметь резерв на неоднородность заготовки, колебания припуска, твердость, программист при составлении программы для станков с ЧПУ вынужден в 3— 4 раза занижать режимы резания. [c.307]

Таким образом, при вибрационной обработке для правильного назначения режима и определения конструктивных параметров требуется исследование вынужденных колебаний в нелинейной системе станка. [c.99]

Колебания при обработке металлов резанием определяются возмущающими силами и свойствами упругой системы соотнощение между этими параметрами определ-яет возможность возникновения вибраций при резании и их интенсивность — амплитуду и частоту. Возмущающие силы в зависимости от физического существа механизма возбуждения вибраций, действующего на упругую систему станок —деталь — инструмент, могут создавать автоколебания и вынужден-ные колебания. Кроме этого, при отдельных видах механической обработки существенное значение иногда приобретают другие виды колебаний, обусловленные, например, мгновенным приложением и снятием силы, что имеет место при врезании и выходе инструмента в начале и конце механической обработки заготовки. [c.12]

Вынужденные колебания происходят при наличии внешней периодической силы, вызывающей колебательный процесс с частотой, равной частоте ее действия. Вынужденные колебания могут быть обусловлены силами, возникающими при механической обработке 1) в упругой системе станок — приспособление — изделие — инструмент и 2) силами резания. [c.13]

Колебания станков вынужденные 360 Компоновка агрегатдых станков 229 Контрольно-регулирующая аппаратура 294 Контур связи замкнутый и незамкнутый 358 Коробка подач 362 Коробки скоростей [c.466]

Расчёт на резонанс. Возмущающие силы, вызывающие вынужденные колебания станка, обычно связаны с дефектами инструмента или неоднородностью материала. Частота этих колебаний равна числу оборотов шпинделя lOOOw, , [c.371]

В Процессе исследования динамических характеристик металлорежущих станков возникают как задачи, связанные с большим количеством повторяющихся операций, выполнение которых целесообразно поручить ЭВМ, так и задачи, требующие осмысливания полученных результатов, обобщений, оценки путей дальнейшего продвижения, которые в настоящее время могут решаться только человеком [1]. К числу первых задач относятся составление уравнений движения механической системы станка, получение и анализ характеристического уравнения, установление форм свободных колебаний, исследование вынужденных колебаний системы, расчет передаточных функций, построение амплитудно-фазо-частотных характеристик (АФЧХ), анализ устойчивости системы. [c.53]

Внешние периодические воздействия на упругую систему при отсутствии резания дают так называемые колебания станка при холостом ходе. Их оценка с позиций почности и долговечности деталей станка выполняется известными методами. Специфична для станков оценка по влиянию вынужденных колебаний на точность обработки Точность формы и размера обрабатываемой заготовки определяется смещениями инструмента по нормали к обрабатываемой поверхности. Особое значение оценка колебании имеет для прецизионных отделочных станков, для которых требования к точности обработки особенно высоки. На рис. 10 показан экспериментально полученный спектр колебаний шлифовального станка при холостом ходе, измеренных по нормали к обрабатываемой поверхности между шлифовальным кругом и обрабатываемой загоговкой. Кроме колебаний с ча- [c.129]

Вынужденные колебания возникают под действием внешних периодических возмущающих сил прерывистого процесса резания (фрезерования, строгания, обработки ребристых поверхностей и т. д.) неуравновешенности вращающихся масс (ротора электродвигателя, шпинделя, режущего инструмента, заготовки и т. д.) погрешности изготовления и сборки передач станка (зубчатых, ременных) ритмичной работы других, близко расноло- кенных машин (молотов, прессов, компрессоров и т. д.). Интет[-спвность вынуладенных колебаний зависит от величины и частоты возмущающей силы и явления резонанса, т. е. степени совпадения частоты возмущающей силы с частотой собственных колебаний системы. Вынужденные колебания легко устранить, уменьш .-в [c.415]

При использовании нежесткого инструмента или обработке весьма нежестких заготовок даже в случае точечного контакта резца с заготовкой процесс резания будет оказывать влияние на вынужденные колебания. Вынужденные колебания станка без резания, на холостом ходу, называются колебаниями холостого хода. Геометрические ошибки изготовления деталей станка, ошибки кинематических цепей — все это источники вынужденных колебаний. Воздействие этих ошибок на работающий станок определяет его динамическую точность. В станках с ЧПУ специфическим источником колебаний является шаговый двигатель вследствие импульсного, дискретного характера перемещений, задаваемых этим двигателем. [c.62]

Вынужденные колебания станков возиикак под действием внешних периодических сил, вызванных прерывистым процессом I резания (при стро гании и фрезеровании), дисбалансом вращающихся деталей (шпинделей с инструментом), ошибками в зубчатых передачах и т. п. Уровень колебаний зави сит от степени устойчивости системы чём выше устойчивость, тем ниже уровень колебаний. [c.360]

Установка станков на упруго-опертый фундамент применяется в случаях, когда требуется увеличивать массу виброизолирующих опор, чтобы снизить амплитуду вынужденных колебаний и обеспечить требуемую (низкую) частоту собственных колебаний станка при недостаточной жесткости станины станка при нежестком подстилающем слое пола цеха. Как правило, высокоточные станки устанавливают на отдельные упруго-опертые фундаментные блоки. В качестве опорных элементов под эти блоки используют стальные пружины или специальные резиновые коврики. При частотах собственных колебаний станка в диапазоне 5-15 Гц фундаменты устанавливают на резино- [c.396]

Собственная неустойчивость процесса стружнообразования [13] выражается в формировании стружек надлома, элементной, суставчатой и срывающегося нароста. Процесс стружкообразования, представляющий собой сложную динамическую систему [15], становится автоколебательным. При расчете колебаний динамической системы станка в таком случае учитывают взаимодействие нелинейной автоколебательной системы стружкообразования с УС станка [13]. Это взаимодействие возрастает при сближении частоты автоколебаний (например, в процессе формирования и срыва нароста при изменении скорости резания) с одной из собственных частот колебаний ЭУС. Возможны два вида колебаний типа вынужденных колебаний с частотой формирования нароста или элементов стружки и колебаний на собственной частоте ЭУС с амплитудой, достигающей максимума при некоторой скорости резания. [c.82]

При вращении шпинделя вместе с ротором ось г под влиянием неуравновешенности ротора описывает коническую поверхность, а плита 2 совершает пространственное движение. Составляющая этого движения, направленная вдоль оси х, воспринимается массой 6. Вынужденные колебания массы относительно плиты / преобразуются датчиком в ЭДС, направляемую в электронное счетнорешающее устройство (на рис. 6.15 не показано), являющееся неотъемлемой частью балансировочного станка. Это устройство выдает сведения об искомой неуравновешенности в виде модуля и угловой координаты главного вектора D,, дисбалансов ротора. (На рис. 6.15 статическая неуравновешенность ротора условно представлена в виде неуравновешенности некоторой точечной массы, дисбаланс которой равен главному вектору D<, дисбалансов ротора.) После определения Z),, оператор устраняет неуравновешенность обычно способом удаления материала (удаления тяжелого места ) (см. 6.4). [c.218]

При вращении ротора под влиянием его неуравновешенности ось 2 и плита 2 совершают пространственное движение, которое воспринимается датчиками 4 м 5. Датчики преобразуют вынужденные механические колебания плиты в ЭДС, направляемые в электронное счетно-решающее устройство (на рис. 6.17 не показано), которое является составной частью балансировочного станка. Электросхема этого устройства смонтирована таким образом, что измеритель дисбаланса Di настр аивается на исключение в своих показаниях влияния дисбаланса >2 и дает, таким образом, сведения только о дисбалансе ) . Точно так же благодаря специальной настройке измеритель дисбаланса Dq дает сведения только об этом дисбалансе. Следовательно, оба искомых дисбаланса одновременно определяются электронным устройством, чем обеспечивается высокая производительность станка. После определения D и Da оператор балансирует ротор в плоскостях коррекции, обычно способом удаления материала (см. 6.4). [c.222]

Первое слагаемое правой части равенства (10.71) характеризует быстро затухающие свободные колебания рассматриваемого станка, а второе — вынужденные, причем вынужденные колебания происходят по гармоническому закону. При заданной угловой скорости со ротора второе слагаемое правой части равенства (10.71) можно вычислить. В первом слагаемом нам не известны постоянные С и р. Они определяются из двух уравнений, первое из которых можно получить, если подставить в равенство (10.71) значение t, равное нулю, а второе можно получить, подставив то же значение t в равенство, получаемое дифереренцированием по времени равенства [c.282]

В выражении (1) передаточная функция W(р) определяет вынужденные колебания динамической системы станка от различ-ных внешних воздействий на ЭУС станка. При анализе W(р) оказывается, что некоторые процессы, сопровождаюш ие резание металла, также обусловлены вынужденными колебаниями. Например, взаимодействие микронеровностей при трении стружки и поверхности резания о рабочие поверхности инструмента, перераспределение полей напряжений в материале заготовки и другие процессы, которые приводят к распространению волн упругих деформаций по элементам системы СПИД. [c.51]

Необходимо предупреждать возникновение колебательных процессов при формообразовании. Вынужденные колебания под действием циклических возбуждающих сил с их частотой снижаются тщательным выполнением и уравновешиванием быстро вращающихся масс. Резонанс вынужденных колебаний возникает редко и легко устраняется. Самовозбуждающиеся колебания (вибрации) с частотой, близкой к собственной частоте колебаний системы, поддерживаются за счёт энергии, забираемой от привода станка, и могут увеличиваться до больших амплитуд, пока не установиЛя равновесие между рассеиваемой и получаемой за цикл энергией. Для избежания этих опасных (особенно поперечных) колебаний необходимо прежде всего предусматривать работу станка с теми скоростями, при которых экспериментально [c.19]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...