磨床
精密机器与机床的隔振,主要是隔离周围环境的振动对它们工作的影响,所以属于被动隔振。有些机器与机床本身带有驱动设备,存在激振源,所以也有主动隔振。在作精密机器与机床的隔振方案时,要根据具体情况,分析与采用合适的隔振措施。
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精密设备隔振
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精密机器与机床的隔振,主要是隔离周围环境的振动对它们工作的影响,所以属于被动隔振。有些机器与机床本身带有驱动设备,存在激振源,所以也有主动隔振。在作精密机器与机床的隔振方案时,要根据具体情况,分析与采用合适的隔振措施。
三坐标测量机
三坐标测量机是对环境振动非常敏感的精密设备,容许的基础振动速度均方根值只有0.08mm/s。如果环境振动的频率为10Hz,则容许的振动位移峰值小于2 mm。根据对一些三坐标测量机环境振动的实测,振动速度均方根值一般都达到0.7~0.8mm/s以上。如果环境振动频率为10Hz,则实测的振动位移峰值约为16~18 mm。在这样的环境振动的影响下,如果不进行被动隔振,则三坐标测量机无法隔离环境振动,无法达到机器本来可以达到的测量精度。
隔振方案
隔振方案首先要考虑的是隔振器弹簧固有频率的选取。一般选用垂直固有频率3Hz的弹簧。小型三坐标测量机有些工作台尺寸较大、且重心较低的机器,可以直接弹性支承。有些带支腿结构、重心较高、且工作台尺寸大于支腿尺寸的小型三坐标测量机,不宜在支腿下直接弹性支承,最好将弹簧隔振器布置在工作台与支腿之间,以减小机器重心相对于弹簧隔振器的距离,增加支承的稳定性。如果在支腿以下加钢板当作基础块,将弹簧隔振器放在钢板以下四角位置,则必须使隔振器的间距大于机器的最大平面尺寸,并将支腿与钢板用螺栓固定,以保证支承的刚度与稳定性,使机器不致产生摇摆振动。
大型三坐标测量机必须带基础块,机器连同基础块一起,支承在弹簧隔振器上。基础块的设计要考虑以下要点:
基础块必须有足够的刚度,保证工件与操作人员在上面动作时,不致产生弯曲变形。
基础块必须有足够的质量,保证工件与操作人员在上面动作时,倾斜度保持在许可范围内,并保证机器的振动位移或振动速度的均方根值不超过许可值。

大型三坐标测量机减振基础
轧辊磨床
轧辊磨床是另一种精密设备。环境的振动会引起砂轮的颤震,而轧辊的加工精度,不允许其表面上存在任何震颤纹路,所以轧辊磨床也需要进行被动隔振,隔离环境振动。
隔振方案
弹簧隔振器垂直固有频率一般选用3Hz。但是轧钢厂、铝厂与造纸厂中的轧辊辊道经常会产生3~7Hz的低频振动,此时使用3Hz的弹簧就不能取得预想的隔振效果,而要采用垂直固有频率更低的弹簧,同时要加大阻尼比,以抑制振幅。
轧辊磨床上,有磨轧辊的砂轮,轧辊本身在磨加工时也会产生振动,因此轧辊磨床的隔振不仅属于被动隔振,还有主动隔振。
轧辊磨床的隔振一定要配备基础块。这个基础块必须有足够的刚度与质量,以保证磨床的动力头与操作人员在基础块上移动时,基础块不致产生弯曲变形与不允许的倾斜度,而且基础块的一阶弯振频率,必须以足够的裕量,避开机器上的激振频率,不致产生共振,使机器的振动保持在许可的范围内。轧辊很长,长达15米左右。机器与基础块的质量和经常高达1000吨以上。
其它精密机器
数控车床、数控铣床、数控磨床、数控加工中心等机器属于精密机器,它们的隔振以被动隔振为主,还有主动隔振,因为他们本身带有驱动设备,即激振源。
常见精密机器的基础振动容许值如下表所示:
|
设 备 名 称 |
振动位移(mm) |
振动速度均方根值(mm/s) |
|
精度<0.01mm,Ra<0.0125mm的车铣磨床 |
- |
0.03 |
|
精度>0.1-0.5mm,Ra=0.025mm的车磨床 |
- |
0.05 |
|
精度>0.5-1mm,Ra=0.05mm的车磨床 |
1.5 |
0.1 |
|
精度>1-3mm,Ra>0.1-0.2mm的车镗磨床 |
3.0 |
0.2 |
|
精度>3-5mm Ra>0.4-0.8mm的机床 |
4.8 |
0.3 |
|
Ra>0.8-1.6mm的车床、磨床 |
10 |
0.5 |
|
表面粗糙度Ra>1.6-3.2mm的机床 |
- |
1 |
|
某三坐标测量机(10-20Hz的振动) |
- |
0.08 |
隔振方案
对单纯的被动隔振,基础块的设计主要是保证足够的刚度与质量,使基础块工作时不出现变形,且倾斜度与振动水平不超过许可值。当同时有主动隔振时,还要校核基础块的一阶弯振频率以足够的裕量避开激振频率。
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