Вибрации при шлифовании

Категория:
Шлифовальные станки


Вибрации при шлифовании

Колебание — процесс, в котором все состояния системы многократно повторяются через определенные промежутки времени, называемые периодом колебания. Величина, обратная периоду колебаний, называется частотой колебаний и измеряется числом колебаний в секунду. Наибольшее отклонение от положения равновесия при; колебании называется амплитудой колебаний. Упругие колебания,, наблюдаемые в процессе шлифования, вызываются как внешними причинами (вынужденные колебания), так и самим процессом (автоколебания).

К внешним причинам, вызывающим колебания, можно отнести: неуравновешенность электродвигателя, деталей передач, дисбаланс-круга, дефекты опор, силы инерции от возвратно-поступательных движений, неравномерность подачи стола, колебания, передаваемые-станку извне как от соседних машин, так и от отдельных агрегатов, (например, маслонасоса и др.). Частота вынужденных колебаний совпадает с частотой возмущающей силы или кратна ей. Амплитуда, вынужденных колебаний зависит от величины возмещающей силы, и обычно не зависит от режима и времени шлифования и не изменяется за период стойкости круга. Собственные колебания системы проявляются при приложении к ней ударной нагрузки. Частота собственных колебаний системы возрастает с увеличением жесткости/ системы и со снижением массы. Частота собственных колебаний станков обычно колеблется в пределах от 25 до 500 пер./с. При шлифовании кроме вынужденных колебаний наблюдаются автоколебания, существенным признаком которых является почти постоянная частота колебаний, не зависящая от скорости движения узлов станка. Автоколебания происходят с частотой, близкой к одной из частот собственных колебаний Системы. По мере притупления круга и изменения состояния его рабочей поверхности возникают автоколебания, амплитуда которых за период стойкости круга между правками возрастает. Повышение виброустойчивости достигается увеличением динамической жесткости, также повышением демпфирующей способности стыков и подвижных соединений.

На возникновение колебаний при шлифовании влияет устройство фундамента станка. Фундамент не только снижает амплитуду колебаний станка и изменяет собственную частоту системы, но и является защитой от воздействия внешних сил, передающихся через грунт. В качестве средств виброизоляции применяют упругие опоры, на которых устанавливается станок, либо станок вместе с фунментом. Для виброизоляции средних и легких шлифольных станков под бетонными блоками размещаются виброизо-В тующие коврики, которые изготовляются из резины с высокой маслостойкостью и малой ползучестью. Осуществляется также установка станков на полу цеха на виброизолирующих опорах, что при станках нормальной точности позволяет отказаться от крепления их болтами, от подливки цементным раствором, облегчает монтаж и переустановку станков.

Выпускают резинометаллические опоры для установки станков массой до 10—15 т. На рис. 144, а показаны резинометаллические виброизолирующие опоры, состоящие из упорного фланца, крышки и резинового обода. При необходимости гасить вибрации отдельных узлов станка применяют трехслойные прокладки, которые состоят из двух металлических пластин, соединенных слоем вулканизированной резины.

Для снижения вибраций необходимо также вынести из станка приводы, являющиеся источниками возбуждения вибраций гидростанций, системы охлаждения. Вынесенные агрегаты виброизолиру-ются. Подсоединение этих узлов к станку осуществляется с помощью эластичных трубопроводов. Для снижения интенсивности колебаний применяют виброгасители. На рис. 145 показан виброгаситель для внутришлифовального станка. Основной элемент виб рогасителя расположен внутри шпинделя и является твердосплавным цилиндром. При возникновении колебаний цилиндрик ударяется о стенки отверстия и при этом происходит рассеяние энергии. Чтобы найти источник колебаний, необходимо определить частоту колебаний, которая совпадает с частотой возмущающей силы. Автоколебания обнаруживаются по постоянству частоты колебаний при изменении режима резания. Снижение вибраций способствует повышению качества обработки, обеспечивает удлинение срока службы оборудования, более стабильные условия осуществления процесса.

Рис. 1. Устройство фундамента под тяжелый круглошлифовальный станок:
1 — амортизаторы, 2 — винтовые пружины, 3 — фундаментная бетонная плита, 4 — станина станка

Рис. 2. Резинометаллические виброизолирующие опоры:
а — в нерабочем и в рабочем положениях, б — трехслойные прокладки

Устройство для регулирования вибраций используется на круглошлифовальных станках. Датчик измеряет относительные перемещения между установленной в центрах деталью и пинолью шлифовального шпинделя. Сигнал датчика пропорционален фактической глубине резания. Сигнал поступает на дифференциальный усилитель, а напряжение рассогласования подается на обмотку электромеханического преобразователя, управляющего перемещениями сервозолотника. В пиноли имеются две пары карманов, в которые через рабочие щели сервозолотника подается масло. При изменении давления в карманах происходит радиальное перемещение шпинделя и установленного на нём шлифовального круга так, чтобы скомпенсировать отклонение фактической глубины резания от заданной. Конструкция опор шпинделя должна обеспечивать возможность такого перемещения без потери давления масла в них.


Читать далее:



Статьи по теме:


Реклама:




Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум