Bewise Inc. www.tool-tool.com Reference source from the internet.基本概念
工件的材料磨除量与砂轮磨损量之比称为磨削比。
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Bewise Inc. www.tool-tool.com Reference source from the internet.1 振动
车 削加工过程中，工件和刀具之间常常发生强烈的振动，破坏和干扰了正常的切削加工， 是一种极其有害的现象。当车床发生震动时，工件表面质量恶化，产生明显的表面振纹，工件的粗糙度增大，这时必须降低切削用量，使车床的工作效率大大降低。 强烈振动时，会时车床产生崩刃现象，使切削加工过程无法进行下去。由于振动，将使车床和刀具磨损加剧，从而缩短车床和刀具的使用寿命；振动并伴随有噪音， 危害工人身心健康，使工作环境恶化。车床振动可公为自由振动’强迫振动和自系振动，据测算，这三类振动分别5%，30%，65%。 当振动系统的平衡被破坏，弹性力来维持系统的振动，称为自由振动(如图1)，在外界周期性干扰力持续作用下，被迫产生的振动称为强迫振动(如图2)，由振动过程本身引起切削力周期性变化，又由这个周期性变化的切削力反过来加强和维持的振动称为自激振动(如图3)。 2 车床振动的振源
寻找振动的来源，并加以排除或限制，是有效控制振动的途径。振源来自车床内部的，称为机内振源；来自车床外部的，称为机外振源。 由于自由振动是由切削力的突然变化或其它外力冲击引起的，可快速衰减，对车床加工过程影响非常小，可以忽略不计。 | 
图4 查找车床振动振源的框图
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- 强迫振动的振源
- 机内振源：车 床上各个电动机的振动，包括电动机转子旋转不平衡及电磁力不平衡引起的振动；机床回转零件的不平衡，如皮带轮、卡盘、 刀盘和工件不平衡引起的振动；运动传递过程中引起的振动，如变速操纵机机构中的齿轮啮合时的冲击力，卸荷带轮把径向载荷卸给箱体时的振动，三角皮带的厚度 不均匀，皮带轮质量偏心，双向多片摩擦离合器，滑动轴承和滚动轴承尺寸及形位误差引起的振动；往复部件运动的惯性力，如离和器控制箱体的正反转引起的惯性 力振动；切削时的冲击振动，如切削带有键槽的工件表面时循环冲击载荷引起的振动；车床液压传动系统的压力脉动。
- 机外振源：其它机床、锻压设备、火车、汽车等通过地基传给车床的振动。
- 自激振动的振源
- 引起自激振动的振源主要有车削时切削量过大、主切削力的方向、车刀的几何角度的选择不当等。
3 振源分析
- 查找车床振动振源的框图
- 见图4。
- 车床主轴箱内振源分析
- 一 方面主轴箱中齿轮、轴承等零部件设计、制造及装配过程中存在某些不足之处，另一方面长期工作过程中使得某些零件失效，导致主轴箱在工作过程中产 生了振动。齿轮在啮合时引起冲击产生频率为啮合频率的振动，主轴安装偏心所引起周期性振动；轴承的损伤所引起周期性冲击或者激发自身的各个元件以固有频率 振动；以及其它因素所引起的振动。现以CA6140车床为例。对CA6140主轴箱传动系统中轴的回转频率和齿轮啮合频率进行计算和实际测量(计算过程从 略)。由于主轴转速档位较多，故仅选取主轴转速为200rpm时计算主轴箱内各轴的回转频率和齿轮啮合频率，计算结论数据如表1所示；主轴前端 D3182121双列向心短圆柱滚子轴的有关元件脉动频率计算结论数据如表2所示。
表1 回转
轴号 | 理论频率(HZ) | 实际频率(HZ) | | 回转频率 | 啮合频率 | 回转频率 | 啮合频率 | | Ⅰ | fⅠ=13 | f56=760 | fⅠ=14.15 | f56=792 | | Ⅱ | fⅡ=19 | f38=730 | fⅡ=20.8 | f38=792 | | f22=423 | f22=459 | | Ⅲ | fⅢ=7.29 | f58=423 | fⅢ=7.9 | f50=364.5 | | f50=364.5 | f50=395 | | Ⅳ | fⅣ=7.29 | f50=364.5 | fⅣ=7.9 | f51=371.8 | | f50=395 | f51=403.8 | | Ⅴ | fⅤ=7.44 | f50=371.8 | fⅤ=8 | f50=403.8 | | f26=193.3 | f26=210 | | Ⅵ | fⅥ=3.333 | f58=193.3 | fⅥ=3.6 | f58=210 | |
表2 | 内圈滚道波度 | 172.8HZ | | 滚珠通过内圈的频率 | 60.5HZ | | 外圈的频率 | 47.5HZ | | 滚珠自转频率 | 29.4HZ | |
- 数据分析
- 经过大量实践分析对比，发现主轴箱内频率为f=173HZ、f=790HZ对切削力影响很大，f=173HZ频率的振动主要是通过工件直接传输给刀架的，而f=790HZ一部分能量通过车床床身传递给刀架，一部分能量通过工件传递给刀架。
- 进 一步对f=173HZ，f=790HZ频率所产生振动原因进行分析=计算并与表1、表2对比。得出如下结果：f=173HZ是由主轴 前端的双列向心短圆柱滚子轴承的内圈滚道表面粗糙度很大所引起的，f=790HZ为轴承上齿轮(Z=56)的啮合频率，由摩擦片离合器在啮合处刚性不足造 成齿轮啮合时不平稳所引起的。
- 通过以上分析可知，在切削过程中，f=173HZ和f=790HZ振动频率对切削力影响很大。f=173HZ是由主轴前端的双列向心短圆柱滚子轴承所引起的；f=790HZ是由轴承上的齿轮啮合时不平稳所引起的。
4 车床振动的控制
- 对强迫振动的控制
- 将振源与车床隔离。设置隔振装置，将振源所产生的振动由隔振装置大部分吸收，减少振源对车削加工的干扰。挖防振沟，将车床安置在防振地基上，设置弹簧或橡皮垫减少振动。
- 减少激振力。如精确平衡回转零部件，将电动机转子、皮带轮和卡盘作静平衡和动平衡试验，提高轴承装配精度。
- 提高车床传动的制造精度。如将变速操纵机构中齿轮啮合的制造精度提高，可以减少因齿轮啮合传动而引起的振动。
- 提高工艺系统的刚度及阻尼。车床系统刚度增加，对振动的抵抗能力提高，亦可减少振动。
- 调节系统的固有频率，避免共振现象发生。
- 采用减振器和阻尼器。
- 对自激振动的控制
- 合理选择与切削有关的系数；
- 合理选择车刀的几何参数；
- 合理安排刀尖高低、润滑；
- 提高工艺系统的抗振性。
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רובה M40A3 הוא דוגמה לרובה צלפים קלאסי. זה רובה בריחי מדויק ביותר, עליו מותקנת כוונת טלסקופית.
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fusil M82 calibre 12,7 mm
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Bewise Inc. www.tool-tool.com Reference source from the internet.生型砂は再生して何回も使うが、再生回数が増えるにしたがって粘結力が落ちてくる。その為再生砂では新砂と共にベントナイトも補給して十分混練し、生型砂としての機能を管理する必要がある（表１）。
混練は生型砂の機能を発揮するために最も重要な工程であり、砂と粘結材およびその他の添加剤とともに水を混ぜて混練機によって行われる。
混練機には混練を主にするものと、撹拌混合を主にするものに大別されるが、その目的は混合する成分を均一に混ぜることと、粘土の粘結性能を十分に発揮させることにある。
混練時に補給する水分は造型性能、鋳型の強さや鋳造時のガスの発生に密接に関係するのでその量は精密な管理が求められる。この水の吸収によりベントナイトに粘結性を出させる。
ベ ントナイトは膨潤性を持っているので混練には十分な時間が必要であるが、コンパクタビリティ(CB値)により水分の管理を行う。また時間を短縮するため に本混練の前に別の混練機により補給ベントナイトと共にある程度の水を補給して予備的な混練を行い混練の時間を短縮する方法などがとられる。
一定の品質の鋳物を得るためには鋳型の品質を一定に保たねばならない。その為に必要な鋳物砂の管理に関しては砂を突き固めた標準試験片を用いて行う試験方 法がJIS Z 2601「鋳物砂の試験法」で定められている。以下その項目の概要を記す。
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Bewise Inc. www.tool-tool.com Reference source from the internet.鋳 型は溶湯が熱源として中にあるので、鋳型の内面から熱が伝わってくる。このような壁面を介した流体との熱の移動現象を熱伝達という。そして一方から他方へ の熱の伝わり易さを示す値として熱伝達係数α(W／(m2・K))が次式で定義されている。 Ｗ/㎡ ここで、qw ： 単位面積、単位時間当りに壁面を介して流れる熱流量、t w ： 壁面の温度、t 0：流体の代表温度、α：熱伝達係数
これに対して一つの物質のなかでの熱の伝わり易さを熱伝導率λ(W／(m・K))と言い、単位長さ当りの温度差すなわち温度勾配を(dT/dx)、単位面 積当り単位時間内に流れる熱量をq (W／m2)としたとき、次式で定義される。
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Bewise Inc. www.tool-tool.com Reference source from the internet.鋳物の中空部を作るために生型と別に使われる鋳型で、芯、またはコアとも言う。鋳物の内面を作るのが目的であるので、生型の中におかれる。 中子の製作は手間がかかる上に、鋳型の中に置くだけであるので中子の姿勢が不安定であると、肉厚が不均一になり精度が出にくくなる。そのため中子が安定し た姿勢を保つような工夫を要する。そのため中子を主型にセットしたときに安定するように、中子の端を延長して主型で支えられる部分(「幅木」という)を設 ける手段などが取られる。しかし幅木を用いても例えば図1(a)に示すように、重心が上方にあるときは不安定になるので図1(b)のように重心を下におき 中子を納めやすい構造にするなどの手段が取られる。 その他中子には次のような不都合があるのでできるだけ少ない方が良い。できれば中子のない鋳型構造にすることを考える。
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Bewise Inc. www.tool-tool.com Reference source from the internet.鋳型や中子の砂の表面を溶湯の熱から保護し、鋳肌を改善したり、焼付を防止する目的で鋳型表面に塗る材料を言い、材料機能としては断熱性が要求される。この作業を塗型（とがた）という。 有機自硬性鋳型の場合、耐火性が乏しいのでこの作業を欠かすことができない。ここでの作業内容としては表1に示すようなアルコールを溶媒としてスプレーまたは刷毛などで塗布するので、作業工数が多く、経費がかかる工程である。 金型鋳型でも塗型は必要な工程であるが、この作業は金型を繰返し使えるようにすることに目的があるので、塗型材としては耐熱性の他に耐久性が求められる。 この場合塗型は2層に分けて行われる。最初の層は黒鉛を混濁させた液またはアセチレンスモークを注湯ごとに数十μm塗布し、次の層は燐酸塩や水ガラスをバ インダとして耐火物粉をスプレーで塗布するか、セラミック主体の粉末をプラズマスプレーで0.2～0.3mm程度の厚みで塗布する。しかし金型鋳造法で小 さい鋳物や肉圧の薄いものを鋳造する場合は塗型の厚みが縮みしろ以上に影響するので注意を要する。
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Bewise Inc. www.tool-tool.com Reference source from the internet. 鋳型の原料となる砂で、鋳物砂とも言う。鋳物砂の組成は骨材である砂粒と、粘結剤および各種の添加物からなっている。骨材を構成する砂の性状に よって鋳型の機能が左右される。天然の山砂が広く用いられているが、このようなものでは品質、供給が安定していること、および鋳込まれる溶湯と化学変化を 起こさず、耐熱性を持っていることが必要条件である。 これらの条件以外に鋳型として使うためには、鋳型が必 要としている強度や表面粗度、さらにはガスが抜けやすい性質、つまり十分な通気性のあることが求められる。また造型するに際しての充填性や、再利用の可能 性などの条件も満足していなければならない。これらは砂の粒度構成や粒径などに制約を課していることになる。 このような条件を満足する砂としてはシリカを主成分としたケイ砂が用いられるが、その性状はJIS G 5901(1974)で「鋳型用ケイ砂」において化学組成、粒度構成などが規定されている。またJIS Z 2601(1993){鋳物砂の試験法}では粒度指数が規定されている(表１)。ここで粒度指数とは砂粒子を球と考えたとき、単位重量当りの表面積の平均 値の総和を表していて、図1に示すように通気性と強い相関を持っている。
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Bewise Inc. www.tool-tool.com Reference source from the internet.溶 融金属を注入して鋳物を作るための型を鋳型という。この鋳型を大別すると鋳物砂によって作る砂型と、金属を用いる金型に分けることができる。金型 はコストが高いが、高強度で耐磨耗性に優れているので多量生産の工業的用途として使われることが多い。一方、砂型は鋳物の凝固速度が遅く、鋳型の機械特性 は金型に比して劣るが、コストが安く、工期が速いこと、形状に対する柔軟性があることなどにより広く使われている。 砂型には使われる鋳物砂を粘結するための材料の種類によって普通鋳型と、特殊鋳型に分けることができる。普通鋳型は粘結剤として粘土系のものを用いるものであり、特殊鋳型では粘土系以外の粘結剤を用いる。 普通鋳型では模型を雄型として鋳物砂で作った雌型の鋳型に直ちに溶湯を注ぐ方式の生型(なまがた)と、生型を乾燥して注湯する乾燥型がある。生型は小物に適している。一方、乾燥型は生型に比べて強度も大きく、鋳型からの水分の吸収も少ないので大型の鋳物に使われる。
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