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[案例分析] 刀具磨床加工振纹以及倍频问题

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发表于 2013-6-19 00:39 | 显示全部楼层 |阅读模式

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该磨床是用来磨刀具的,主轴使用的是电主轴,电主轴上安装的是40厚、100直径尺寸的砂轮。因为床子是新设计的,但是在加工过程中出现振纹。我综合考虑可能有两个原因引起的振纹:1是砂轮主轴刚性不足,加工过程激发了固有频率;2是电气参数和加工工艺参数没有调好引起的。
经过电主轴端的振动测试,我们发现,只有在高转速下的磨削加工过程中,振动较大,在电主轴端的出现了明显的倍频现象,而且该倍频的基频33Hz与转频无关。
现在不知道33Hz是哪里的频率,空走都没有,只在磨削过程中出现该频率。
33Hz和其倍频应该与固有频率无关吧?(如果是固有频率应该一些独立的频率,也不会出现倍频吧?)
33Hz和其倍频来源?
下图是磨削加工过程中电主轴三个方向的振动监测情况:

磨削过程时域和频域图

磨削过程时域和频域图

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发表于 2013-6-19 08:08 | 显示全部楼层
三组振动时域波形中均存在典型的周期性脉冲冲击,但冲击间隔对应的频率不是33Hz。
请问:时域图横坐标单位是s吗?如果是,LZ可以再将时域波形放大,单独观察一次脉冲冲击的波形特征。
 楼主| 发表于 2013-6-20 13:15 来自手机 | 显示全部楼层
yinwei198325 发表于 2013-6-19 08:08
三组振动时域波形中均存在典型的周期性脉冲冲击,但冲击间隔对应的频率不是33Hz。
请问:时域图横坐标单位 ...

时域图形中的横坐标是s。我单独看过每次磨削过程的频域图,该频域图是非常干净的33hz,以及它的各个倍频,和上面全程的频域图是相似的只不过更干净。

点评

三张频谱图中33Hz峰值的幅值均较小,可忽略不计。LZ更应关注的是时域图中间隔为7~8s的振动冲击,找出振源。  发表于 2013-6-20 15:55
 楼主| 发表于 2013-6-20 23:01 | 显示全部楼层
本帖最后由 和丹 于 2013-6-20 23:04 编辑


7~8s的振动冲击是进刀的冲击,总共有10次进刀,就是磨削了十次。
3000转-6000转的磨削频域图就是33Hz和它的倍频,但是1500转磨削的频域图就突然变到24Hz和它的倍频。
我现在有点搞不清楚33Hz和它的倍频是哪里来的?不知道应该从哪里下手继续分析。
这些频率都是在磨削时出现的,空转没有出现。

发表于 2013-6-21 07:54 | 显示全部楼层
和丹 发表于 2013-6-20 23:01
7~8s的振动冲击是进刀的冲击,总共有10次进刀,就是磨削了十次。
3000转-6000转的磨削频域图就是33Hz和 ...

我之前说的“33Hz峰值的幅值均较小,可忽略不计”,太绝对了,毕竟磨床走刀的精度很高,必须控制振动在较小范围内。
LZ提及33Hz频率成分是随着刀具转速变化而变化的,说明该频率成分不是固有频率,应该与电主轴转频存在相关性。
但LZ最开始给出的“而且该倍频的基频33Hz与转频无关”,请问是如何判定的?
 楼主| 发表于 2013-6-21 13:28 来自手机 | 显示全部楼层
yinwei198325 发表于 2013-6-21 07:54
我之前说的“33Hz峰值的幅值均较小,可忽略不计”,太绝对了,毕竟磨床走刀的精度很高,必须控制振动在较 ...

因为我发现电主轴在3000转3500转4000转5000转6000转时磨削时的频域图都是33hz自己33的各个倍频,我是这么判断的,不知道是否有问题。我今天又分析了下数据,发现可能是由于电主轴轴承装配松动引起的。我们打算下台床子装好对比下。

点评

这就比较奇怪了,频率跳变不太可能,请再对比测试看看。  发表于 2013-6-21 13:40
 楼主| 发表于 2013-6-22 10:00 | 显示全部楼层
yinwei198325 发表于 2013-6-21 07:54
我之前说的“33Hz峰值的幅值均较小,可忽略不计”,太绝对了,毕竟磨床走刀的精度很高,必须控制振动在较 ...

因为我查找了一些资料当装配松动的时候就会出现0.5R 1.5R 2.5R 3.5R。
现在我同事的床子还有加工振纹,还没有解决,我现在也只能怀疑是电主轴里有轴承装配松动。等改天我去测下另一个床子。

点评

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  发表于 2013-6-22 11:25
发表于 2013-7-9 16:19 | 显示全部楼层
是否是砂轮太硬,不是机床的问题
 楼主| 发表于 2013-7-13 11:39 | 显示全部楼层
zhujxin 发表于 2013-7-9 16:19
是否是砂轮太硬,不是机床的问题

你遇到过这种问题吗?
我们知道砂轮太硬可能会影响加工,但是没有关注砂轮软硬对加工影响。因为我们现在只有一种砂轮没有办法对比。回头买个别的砂轮对比下。
谢谢你的建议。
发表于 2013-7-25 13:14 | 显示全部楼层

可以在降低的速度使用;如果想在原来速度的使用,就要降低砂轮的

本帖最后由 zhujxin 于 2013-7-25 15:29 编辑

不用购买新的砂轮,降低砂轮速度就可以了,如果没有振文,就是砂轮问题,
 楼主| 发表于 2013-7-25 17:08 | 显示全部楼层
zhujxin 发表于 2013-7-25 13:14
不用购买新的砂轮,降低砂轮速度就可以了,如果没有振文,就是砂轮问题,

哦,已经解决了,我同事终于可以好好睡觉了。是装配的时候出的问题。谢谢你了。你的方法也试了。
 楼主| 发表于 2013-7-25 17:09 | 显示全部楼层
yinwei198325 发表于 2013-6-19 08:08
三组振动时域波形中均存在典型的周期性脉冲冲击,但冲击间隔对应的频率不是33Hz。
请问:时域图横坐标单位 ...

已经解决了,现在这些频率都没有了,是装配问题,联轴器竟然裂了。
发表于 2013-7-25 18:52 | 显示全部楼层
和丹 发表于 2013-7-25 17:09
已经解决了,现在这些频率都没有了,是装配问题,联轴器竟然裂了。

什么装配问题?轴承?联轴器裂了是哪里的呢?
 楼主| 发表于 2013-7-26 10:08 | 显示全部楼层
GAMM-TECH 发表于 2013-7-25 18:52
什么装配问题?轴承?联轴器裂了是哪里的呢?

具体我不是很清楚,我同事跟我说的,我现在没有那个单位
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