数控机床工作中的共振现象
什么是共振现象共振是一种常见的物理现象。振动的物体，每秒钟完成全振动的次数称为这种振动的频率，单位是赫兹。振动又分为自由振动（无周期性驱动力）和受迫振动（有周期性驱动力）两种类型。
物体发生无周期性驱动力的自由振动时，振动的频率是由自身的质量、几何形状、材质等因素决定的，这种振动的频率称为物体的自激振动频率。一般情况下，对同一物体而言是一个固定值。而物体在外加的周期性驱动力下做受迫振动时，振动频率就不再按照自激振动频率了，而是与驱动力的频率相同。当受迫振动中，物体受到周期性驱动力的频率与物体自身的自激振动频率相同时，将会发生共振现象，这种情况导致的结果是使物体的振动幅度远远大于非共振状态。
共振现象对机床加工精度的影响发生共振现象由于导致振动幅度加大，因此对机床的加工质量有很大的影响。
首先，共振造成的振幅过大会改变刀具和工件的正常运动轨迹，引起二者之间相对位置发生偏移。这样不仅降低了加工表面的质量和尺寸精度，使工件表面粗糙程度增加，甚至出现振动波纹，同时，由于刀具的正常切削条件被打破，也会导致刀具磨损加快，使用寿命减少。
其次，被破坏的不只是刀具。由于振幅过大导致机床各零部件之间发生松动和异常磨损，因此大大减少了机床整体的加工精度、工作效率和使用寿命。
后，振幅过大还会带来大量不必要的噪声，对生产环境造成噪声污染，影响操作工人的工作专注度，危害他们的身心健康。
如何减少共振发生以铣床为例，研究发现，铣床在切削作业中，自激振动频率通常在35赫兹到55赫兹之间，即每秒完成35到55次全振动；而受迫振动的驱动力频率通常在26赫兹到66赫兹之间。由此可见，铣床通常的自激振动频率恰在受迫振动驱动力频率区间之内，导致共振现象时候发生。要想避免出现共振现象，就要使机床的自激振动频率离开驱动力频率这个区间，使其高于66赫兹或低于26赫兹。这必须通过改变机床设计结构和材料来实现。
再比如，机床在进行大件焊接时，焊接结构一般都属于薄壁机构，这也是一种容易发生共振的结构。为增加板壁的自激振动频率，以避免共振，就应该对薄壁加装加强肋结构，肋条应该选择质量轻、刚度大的材料，安装时，惯性矩要大，形心矩要小。以轻型钢结构形式和波纹板做板壁加强肋效果较好。
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首先，共振造成的振幅过大会改变刀具和工件的正常运动轨迹，引起二者之间相对位置发生偏移。这样不仅降低了加工表面的质量和尺寸精度，使工件表面粗糙程度增加，甚至出现振动波纹，同时，由于刀具的正常切削条件被打破，也会导致刀具磨损加快，使用寿命减少。
其次，被破坏的不只是刀具。由于振幅过大导致机床各零部件之间发生松动和异常磨损，因此大大减少了机床整体的加工精度、工作效率和使用寿命。
后，振幅过大还会带来大量不必要的噪声，对生产环境造成噪声污染，影响操作工人的工作专注度，危害他们的身心健康。
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再比如，机床在进行大件焊接时，焊接结构一般都属于薄壁机构，这也是一种容易发生共振的结构。为增加板壁的自激振动频率，以避免共振，就应该对薄壁加装加强肋结构，肋条应该选择质量轻、刚度大的材料，安装时，惯性矩要大，形心矩要小。以轻型钢结构形式和波纹板做板壁加强肋效果较好。
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