車床的震動及預防措施
1振動車削加工過程中,工件和刀具之間常常發生強烈的振動,破壞和干擾了正常的切削加工,是一種極其有害的現象。當車床發生震動時,工件表面質量惡化,產生明顯的表面振紋,工件的粗糙度增大,這時必須降低切削用量,使車床的工作效率大大降低。強烈振動時,會時車床產生崩刃現象,使切削加工過程無法進行下去。由于振動,將使車床和刀具磨損加劇,從而縮短車床和刀具的使用壽命;振動并伴隨有噪音,危害工人身心健康,使工作環境惡化。車床振動可公為自由振動、強迫振動和自系振動,據測算,這三類振動分別5%,30%,65%。當振動系統的平衡被破壞,彈性力來維持系統的振動,稱為自由振動(如圖1),在外界周期性干擾力持續作用下,被迫產生的振動稱為強迫振動(如圖2),由振動過程本身引起切削力周期性變化,又由這個周期性變化的切削力反過來加強和維持的振動稱為自激振動(如圖3)。?
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圖1圖2
圖32車床振動的振源尋找振動的來源,并加以排除或限制,是有效控制振動的途徑。振源來自車床內部的,稱為機內振源;來自車床外部的,稱為機外振源。由于自由振動是由切削力的突然變化或其它外力沖擊引起的,可快速衰減,對車床加工過程影響非常小,可以忽略不計。強迫振動的振源機內振源:車床上各個電動機的振動,包括電動機轉子旋轉不平衡及電磁力不平衡引起的振動;機床回轉零件的不平衡,如皮帶輪、卡盤、刀盤和工件不平衡引起的振動;運動傳遞過程中引起的振動,如變速操縱機機構中的齒輪嚙合時的沖擊力,卸荷帶輪把徑向載荷卸給箱體時的振動,三角皮帶的厚度不均勻,皮帶輪質量偏心,雙向多片摩擦離合器,滑動軸承和滾動軸承尺寸及形位誤差引起的振動;往復部件運動的慣性力,如離和器控制箱體的正反轉引起的慣性力振動;切削時的沖擊振動,如切削帶有鍵槽的工件表面時循環沖擊載荷引起的振動;車床液壓傳動系統的壓力脈動。
機外振源:其它機床、鍛壓設備、火車、汽車等通過地基傳給車床的振動。自激振動的振源引起自激振動的振源主要有車削時切削量過大、主切削力的方向、車刀的幾何角度的選擇不當等。3振源分析1)查找車床振動振源的框圖,見圖4。
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圖4查找車床振動振源的框圖2)車床主軸箱內振源分析一方面主軸箱中齒輪、軸承等零部件設計、制造及裝配過程中存在某些不足之處,另一方面長期工作過程中使得某些零件失效,導致主軸箱在工作過程中產生了振動。齒輪在嚙合時引起沖擊產生頻率為嚙合頻率的振動,主軸安裝偏心所引起周期性振動;軸承的損傷所引起周期性沖擊或者激發自身的各個元件以固有頻率振動;以及其它因素所引起的振動。現以CA6140車床為例。對CA6140主軸箱傳動系統中軸的回轉頻率和齒輪嚙合頻率進行計算和實際測量(計算過程從略)。由于主軸轉速檔位較多,故僅選取主軸轉速為200rpm時計算主軸箱內各軸的回轉頻率和齒輪嚙合頻率,計算結論數據如表1所示;主軸前端D3182121雙列向心短圓柱滾子軸的有關元件脈動頻率計算結論數據如表2所示。表1回轉
軸號理論頻率(HZ)實際頻率(HZ)回轉頻率嚙合頻率回轉頻率嚙合頻率ⅠfⅠ=13f56=760fⅠ=14.15f56=792ⅡfⅡ=19f38=730fⅡ=20.8f38=792f22=423f22=459ⅢfⅢ=7.29f58=423fⅢ=7.9f50=364.5f50=364.5f50=395ⅣfⅣ=7.29f50=364.5fⅣ=7.9f51=371.8f50=395f51=403.8ⅤfⅤ=7.44f50=371.8fⅤ=8f50=403.8f26=193.3f26=210ⅥfⅥ=3.333f58=193.3fⅥ=3.6f58=210
表2內圈滾道波度172.8HZ滾珠通過內圈的頻率60.5HZ外圈的頻率47.5HZ滾珠自轉頻率29.4HZ
3)數據分析經過大量實踐分析對比,發現主軸箱內頻率為f=173HZ、f=790HZ對切削力影響很大,f=173HZ頻率的振動主要是通過工件直接傳輸給刀架的,而f=790HZ一部分能量通過車床床身傳遞給刀架,一部分能量通過工件傳遞給刀架。進一步對f=173HZ,f=790HZ頻率所產生振動原因進行分析=計算并與表1、表2對比。得出如下結果:f=173HZ是由主軸前端的雙列向心短圓柱滾子軸承的內圈滾道表面粗糙度很大所引起的,f=790HZ為軸承上齒輪(Z=56)的嚙合頻率,由摩擦片離合器在嚙合處剛性不足造成齒輪嚙合時不平穩所引起的。通過以上分析可知,在切削過程中,f=173HZ和f=790HZ振動頻率對切削力影響很大。f=173HZ是由主軸前端的雙列向心短圓柱滾子軸承所引起的;f=790HZ是由軸承上的齒輪嚙合時不平穩所引起的。4車床振動的控制1)對強迫振動的控制·將振源與車床隔離。設置隔振裝置,將振源所產生的振動由隔振裝置大部分吸收,減少振源對車削加工的干擾。挖防振溝,將車床安置在防振地基上,設置彈簧或橡皮墊減少振動。
·減少激振力。如精確平衡回轉零部件,將電動機轉子、皮帶輪和卡盤作靜平衡和動平衡試驗,提高軸承裝配精度。
·提高車床傳動的制造精度。如將變速操縱機構中齒輪嚙合的制造精度提高,可以減少因齒輪嚙合傳動而引起的振動。
·提高工藝系統的剛度及阻尼。車床系統剛度增加,對振動的抵抗能力提高,亦可減少振動。
·調節系統的固有頻率,避免共振現象發生。
·采用減振器和阻尼器。2)對自激振動的控制
·合理選擇與切削有關的系數;
·合理選擇車刀的幾何參數;
·合理安排刀尖高低、潤滑;
·提高工藝系統的抗振性。
救助站制度
篇2:車床:安全技術交底
工程名稱:施工單位建設單位分項工程名稱作業部位交底部門交底人施工期限年月日至年月日接受交底班組或員工簽名:交底內容:(1)車床的相互位置,應使卡盤的旋轉平面錯開一定距離,以防發生物件飛落時傷害相鄰機床的操作人員。(2)裝卸卡盤時,床面應墊木板或采取其他保護措施,不得用啟動運轉的方法來裝卸。滑絲的卡盤不得使用。(3)切削韌性金屬時應事先采取斷屑措施。(4)工件安裝應牢固.如需增加夾固力可采用接長套管法進行,不得敲打扳手。裝卸工件后.應立即取下扳手。(5)自動、半自動車床氣動卡盤使用壓縮空氣的壓力不應低于規定值。(6)加工較長工件時.卡盤前面伸出部分不得超過工件直徑25倍,并應有頂尖支托.床頭箱后面伸出部分.越過300mm時.必須加裝托架,必要時裝設防護欄桿。(7)立式車庫在加工外圓超出卡盤的工件時.必須有防止碰撞立柱、橫粱或碰撞傷人的安全措施。.(8)用銼刀光唐工件時,應右手在前,左手在后,身體離開卡盤.并將刀架放在安全位量。不得用砂布裹在工件上砂光,但可此照用銼刃的方法成直條狀壓在工件上砂磨。(9)車內孔時,不得用銼刀倒角,用砂布光磨內孔時,不得用手指伸進孔內打磨,(10)加工偏心工件時.必須加裝平衡鐵,并應緊固牢靠.低速運轉,制動不應過猛。(11)攻絲或套絲時,必須用專用工具,不得一手扶攻絲槊(或板牙架),一手開車。(12)切斷大料時,應留有足夠佘量,卸下后砸斷;切斷小料時,不得用手接料,(13)高速切削重大工件時,不得緊急制動,或突然變換旋轉方向。(14)加工較重的工件停歇時,工件下必須用托木支撐。(15)自動,半自動車床作業前應將防護擋板安裝好。嚴禁用銼刀、刮刀、砂布等光磨工件。(16)車床運轉中如遇停電時,應及時退出刀具,并切斷電源。補充作業指導內容:
篇3:立式車床安全檢查規范
1.設備檢查
1.1操縱手柄應操縱靈活,扳動操縱手柄至“起動”位置時,應能使壓緊摩擦片的搖臂達到自鎖位置,以保證定位可靠。
1.2工作臺應有防止四爪座退出的定位板。
1.3加工偏心工件時,必須加配重鐵,以保持工作臺平衡。配重鐵必須裝夾牢靠,以防甩出傷人。
1.4快速行程機構中的摩擦離合器必須完好,當負荷過大時能起保護作用。
1.5進給箱內保險聯接器中的保險銷必須符合設計要求,以防因超負荷而引起事故。
1.6應設有防止橫梁、刀架移動時超越行程的限位裝置。
1.7操作平臺應有攔桿和底護板。
1.8所有操縱手輪應有定位裝置及明顯的擋位標牌。壓緊手輪的螺栓、螺母應齊全、完好、并固緊。
1.9三角膠帶和主電動機與變速箱的聯軸器應設防護罩。
1.10工作臺應設圍欄,以防止工作臺旋轉時造成傷害。
1.11工作臺周圍應設置切屑擋板。
1.12應設置木質腳踏板。
2.行為檢查
2.1工具量具不準放在橫梁刀架上。
2.2不準用手直接清除鐵屑,應使用專門工具清掃。
2.3裝卸工件、工具時要和行車司機、掛鉤工密切配合。
2.4工件、刀具要緊固好。所用的千斤頂,斜面墊板,墊塊等應固定好,并經常檢查以防松動。
2.5工件在沒夾緊前,只能點動校正工件,要注意人體與旋轉體保持一定的距離。嚴禁站在旋轉工作臺上調整機床和操作按鈕。非操作人員不準靠近機床。
2.6使用的扳手必須與螺帽或螺栓相符,夾緊時用力要適當,以防滑倒。
2.7如工件外形超出卡盤,必須采取適當措施,以避免碰撞立柱,橫梁或把人撞傷。
2.8對刀時必須緩速進行。自動對刀時,刀頭距工件40~60mm即停止機動改用手搖進給。
2.9在切屑過程中,刀具未退離工件前不準停車。
2.10加工偏重件時,要加配重鐵,保持卡盤平衡。
2.11登“看臺”操作時要注意安全,不準將身體伸向旋轉體。
2.12切削過程中禁止測量工件和變換工作合轉速及方向。
2.13不準隔著回轉的工件取東西或清理鐵屑。
2.14發現工件松動、機床運轉異常、進刀過猛時應立即停車調整。
2.15大型立車兩人以上操作時,必須明確主操作人員負責統一指揮、互相配合。
3.作業環境:立車周圍地坑應用蓋板。