《机械加工振动分析》

第一部分基础篇1

第一章各种加工条件下的典型振动1

1.1切削加工中的激烈振动3

1.2妨碍精密切削加工的振动4

1.3断续切削加工时的振动5

1.4按发生机理对切削振动进行分类及相应的对策6

1.5磨削加工时的振动8

第二章振动理论梗概13

2.1结构的动态特性13

模态分析理论13

试验模态分析15

2.2再生颤振理论17

再生效应（regeneration）17

切削过程的动态特性18

稳定性判据19

2.3切削时发生的各种振动的现象与对策22

力干扰型强迫振动22

位移干扰型强迫振动23

自激振动23

2.4磨削时砂轮表面再生型振动发生的机理24

磨削时的再生效应25

再生效应的方框图27

磨削力的几何非线性29

振动频率的变动31

抑制方法36

第三章振动的频率特征及实例38

3.1振动的频率特征38

刚体运动模态的振动（低频范围，120Hz以下）38

特定部位的材料的变形所形成的振动模态（中频范围，20～1000Hz）40

高频振动（500～20000Hz）40

3.2磨床的刚体运动模态的振动40

3.3树脂水泥结构的试验铣床42

3.4薄壁工件的铣削加工44

3.5难加工材料车削时的高频振动45

第四章振痕生成机理及其特征50

4.1再生颤振的振痕50

4.2切屑生成的周期性引起的振痕51

4.3由主轴驱动系统引起的位移干扰型强迫振动的振痕52

4.4 混合型振动的振痕53

4.5铣削加工时强迫振动的振痕55

4.6铣削加工时再生颤振的振痕57

4.7磨削加工时的振痕60

第二部分对策篇 各种加工方法中振动的现象与抑制措施67

第五章车削加工中的振动67

5.1车削中自激振动的抑制67

改变机床结构系统的振动特性68

合理选择切削刀具72

切削条件的选择76

变速切削法的应用79

5.2车削中强迫振动的抑制81

断续切削中的振动81

由切屑生成的周期性引起的振动82

位移干扰型强迫振动85

第六章镗削加工中的振动87

6.1镗削中再生颤振的抑制87

振动的测量方法88

镗孔深度与颤振的极限88

其他加工条件与颤振极限89

取向效应91

减振器的应用93

变速切削法的应用95

6.2镗孔中的强迫振动98

回转误差的类型99

回转误差的测定方法101

强迫振动的抑制102

第七章铣削加工中的振动107

7.1铣削加工中的再生颤振108

加工条件对颤振状态的影响108

铣削加工中再生颤振的抑制113

7.2断续切削时的强迫振动115

特征115

断续切削时强迫振动的抑制117

第八章磨削加工中的振动119

8.1由于砂轮表面粗糙度不均匀而产生的振动波纹119

双向修整砂轮119

砂轮修整时的再生颤振128

砂轮表面的再生型振动130

8.2由砂轮、工件之间的相对位移引起的振动132

工件的再生型振动132

由砂轮表面的振摆而引起的磨削表面波纹135

外干扰型振动143

8.3砂轮表面的再生型振动的抑制144

砂轮的动平衡调整144

变速磨削147

几何非线性作用的抑制150

第三部分分析篇 振动分析的实用方法155

第九章振动诊断的试验技术和实践155

9.1切削加工中振动的实用诊断方法155

实用诊断方法的概述155

振动分析中使用的测试分析装置156

振动分析试验的顺序158

9.2磨削加工中的诊断顺序和方法168

第十章机床振动的诊断与控制的实例及要点172

10.1诊断实例——树脂水泥铣床172

机床的规格和结构概况172

各试验项目的方法和结果174

诊断试验的结果183

10.2由静刚度测试来评价加工性能185

静刚度的测试方法185

比较评价实例186

改进点的分析实例189

10.3进给驱动系统的动态特性（仿形铣床）191

10.4由机械的安装调整进行抑振193

10.5由调整主轴的速度进行抑振197

第十一章结构动态特性的计算机数字仿真技术204

11.1结构动态分析方法的概要204

计算原理概要204

结构设计优化程序206

主轴系统的结构设计207

三维通用结构分析209

11.2结构动态特性仿真的应用实例210

磁悬浮轴承铣床的主轴系统210

树脂水泥铣床215

多关节型机器人218

直角坐标型机器人232

第十二章薄壁工件夹具的CAD系统238

12.1典型实例239

12.2研究的目的和方法240

12.3基本程序241

12.4由试验方法设计夹具242

12.5由计算方法设计夹具242

12.6实例244

附录1加速度、频率、位移振幅之间的关系246

附录2脉冲激振的实施步骤248

参考文献250