論機械加工中的振動消除與利用

徐俏娬

（上饒職業(yè)技術學院，江西 上饒 334109）

論機械加工中的振動消除與利用

徐俏娬

（上饒職業(yè)技術學院，江西 上饒 334109）

根據(jù)機械加工的具體情況來看，其產(chǎn)生的振動主要有強迫振動、自激振動、自由振動。其中，自由振動會被阻力及時消除，因而一般不考慮。文章就機械加工中的振動消除策略進行分析，對于機械加工中的振動的利進行探討用，以有效提高提高機械加工產(chǎn)品的質(zhì)量。

機械加工；振動；消除；利用

通常情況下，機械加工產(chǎn)生的振動應及時消除，才能避免機械加工產(chǎn)品的質(zhì)量受到影響。因此，對機械加工中的振動消除與利用有比較深入地了解，才能更好地提高各種原材料的有效利用率，最終延長機械的使用壽命。

1 機械加工中的振動消除策略

1.1 強迫振動方面

（1）消除或減弱振源產(chǎn)生的激振力。在零件的轉(zhuǎn)速為每分鐘600轉(zhuǎn)時，需要采取措施保持平衡。一般零件高速旋轉(zhuǎn)會引起其自身砂粒分布不均勻，從而導致其表面磨損出現(xiàn)不均勻現(xiàn)象，最終引發(fā)主軸的振動。在這種情況下，想要進行砂輪的更換，必須合理進行兩次平衡試驗：①修正之前的試驗；②修正之后的試驗，并促進齒輪平穩(wěn)性進一步提高，才能真正降低周期性沖擊力帶來的振動。

（2）激振力的頻率和系統(tǒng)自身的頻率不能一樣。在頻率不一樣的情況下，不會產(chǎn)生共振。因此，可以改變電動機的轉(zhuǎn)速，或者是改變主軸的轉(zhuǎn)速，并提高接觸面、結(jié)合面的精度，減少它們之間的間隙，才能有效提高系統(tǒng)的固有頻率。

（3）合理采取隔振措施，即在機床的電機、床身連接位置進行柔性連接，從而有效隔離電機自身的振動。與此同時，分離液壓部分、機床，或者是將液壓緩沖裝置添加在系統(tǒng)中，可以使部件換向時產(chǎn)生的沖擊力得到有效降低。另外，將木材或厚的橡皮添加在地基和機床之間，可以將地面和機床的連接隔開，從而避免振源從地面?zhèn)魉偷綑C床上。

1.2 自激振動方面

（1）科學選擇切削過程的相關參數(shù)。一般指的是切削速度、工件進給量、背吃力量等。例如：切削速度在每分鐘20m和60m這個范圍時，振幅會快速增大。切削速度低于或高于上述范圍，可以有效減弱振動和振幅。進給量、振幅之間是反比關系，背吃力量、振幅之間是正比關系。因此，需要合理進行切削過程中各種參數(shù)的設置，才能更好地保證機械加工穩(wěn)定性。

（2）注重系統(tǒng)本身抗振性的適當提高。在合理消除振動的過程中，系統(tǒng)自身具有的抗振性是最主要的原因。因此，需要采取有效措施改善這個問題。①改善機床的剛性；②合理分析各個部件具有的固定頻率；③加大系統(tǒng)的阻力，合理安排各種參數(shù)，可以使系統(tǒng)本身的抗振性有效提高。同時，采取上述措施，刀具的抗振性也能得到提高，并進一步提高工件的彎曲剛性。

（3）將消振裝置安裝在加工系統(tǒng)中。目前，在系統(tǒng)中合理添加吸震器，是最主要的消振工具。根據(jù)機械加工的具體情況來看，吸震器主要有如下兩種：①沖擊式吸震器；②動力式吸震器。其中，沖擊式吸震器是將與剛性連接的殼體添加在振動系統(tǒng)中，一般殼體中有一個質(zhì)量塊，可以自由運動。在系統(tǒng)出現(xiàn)振動的情況下，質(zhì)量塊自由振動會給殼體帶來沖擊，從而消耗一定能量，最終使振動減少。動力式吸震器指的是將幾個質(zhì)量塊添加在系統(tǒng)上，可以產(chǎn)生一定動力，從而抵消彈性元件產(chǎn)生的力同激振力，最終達到減少振動的目的。

2 機械加工中的振動利用

根據(jù)機械加工的實際情況來看，振動產(chǎn)生的原因有很多種，振動利用的方法也有很多種，而振動切削是最常見的一種，不但能使零件的表面品質(zhì)得到改善，還能使切削效果進一步提高。通常情況下，振動切削指的是：合理改變工件之間的時間、空間等條件，可以使切削加工原理得到改變，從而使切削熱、切削力有效降低，最終提高切削質(zhì)量、加工時效性等。在上述情況下，切削需要的時間很少，可以確保切入、切出有效地完成，從而促進機械加工產(chǎn)品的質(zhì)量進一步提高。

在合理利用振動時，可以對切削速度進行適當改變，以便切削速度更加規(guī)律，從而使加工工件表面的質(zhì)量有效提高。例如：在振動發(fā)生的情況下，降低切削溫度、切削力，可以使熱處理零件的變形減少，并使裂紋減少，從而達到機械加工的精密性。根據(jù)振動切削方面的相關試驗來看，按照正弦方式來進行切削，工件的表面會產(chǎn)生一些很小的刀痕，從而產(chǎn)生油膜。由此可見，在合理選擇振動參數(shù)的情況下，可以有效延長刀具的使用壽命，并使零件活動時的摩擦耐磨性進一步提高，甚至提高工件表面的耐腐蝕性。

3 結(jié)束語

總之，根據(jù)機械加工的實際情況，全面分析和了解機械加工產(chǎn)生振動的原因、規(guī)律等，制定合適、科學的減振措施及振動利用策略，才能更好地提高加工工具的質(zhì)量，并使機床、刀具的工藝能力得到進一步提高，最終達到提高服務品質(zhì)的目的。

［1］吳舒.機械加工過程中機械振動成因及改善措施研究［J］.橡塑技術與裝備，2015，（24）：81-82.

［2］劉建新，楊慶玲.機械加工過程中機械振動的成因及解決措施［J］.常州工學院學報，2013，（1）：6-9.

［3］錢時林.機械加工過程中的振動問題分析及解決策略［J］.現(xiàn)代制造技術與裝備，2016，（6）：129+134.

TQ320.67+1

A

1671-3818（2016）10-0169-01

徐俏娬（1976-），江西上饒人，講師，研究方向：機械工程。