機(jī)械加工過程中機(jī)械振動(dòng)的成因及解決方法

葉康智

（廣東機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院,廣州 510515）

機(jī)械加工過程中機(jī)械振動(dòng)的成因及解決方法

葉康智

（廣東機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院,廣州 510515）

在機(jī)械加工過程中，有可能會(huì)由于各種因素而導(dǎo)致機(jī)械振動(dòng)現(xiàn)象產(chǎn)生，具體分析機(jī)械加工過程中機(jī)械振動(dòng)的成因以及其解決辦法，擁有著一定的實(shí)踐意義。本文具體分析機(jī)械加工過程中發(fā)生振動(dòng)的具體原因以及特點(diǎn)，同時(shí)具體分析其解決方法。

機(jī)械加工；機(jī)械振動(dòng)；成因；解決方法

我國(guó)科學(xué)技術(shù)正在快速發(fā)展階段中，數(shù)控技術(shù)在機(jī)械生產(chǎn)過程中的應(yīng)用非常的普遍，數(shù)控的使用能夠提高工作的效率，而且也比較精準(zhǔn)、比較方便。但是，機(jī)械加工過程中，會(huì)由于各種原因而產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)現(xiàn)象，一旦這種現(xiàn)象發(fā)生，那么就無法保證其精確性。所以找出其振動(dòng)的原因，具體實(shí)施解決方法，能夠有效的提高工作的效率，保證機(jī)械加工的質(zhì)量。

1 機(jī)械加工過程中機(jī)械振動(dòng)的成因及特點(diǎn)

1.1 自由振動(dòng)

機(jī)械在對(duì)零件進(jìn)行具體加工時(shí)，發(fā)生自由振動(dòng)現(xiàn)象比較普遍，由振動(dòng)產(chǎn)生的主要原因，是因?yàn)闄C(jī)械在對(duì)零件進(jìn)行一定加工時(shí)，因?yàn)榍邢髁Φ拇嬖诙a(chǎn)生一定的波動(dòng)，從而產(chǎn)生自由振動(dòng)現(xiàn)象。機(jī)械在產(chǎn)生自由振動(dòng)現(xiàn)象時(shí)，一般來說產(chǎn)生振動(dòng)之后會(huì)迅速的衰弱，可以自由振動(dòng)，不會(huì)對(duì)機(jī)器的加工產(chǎn)生具體的影響，但是會(huì)誘發(fā)機(jī)器進(jìn)行自激振動(dòng)。

1.2 強(qiáng)迫振動(dòng)

機(jī)械加工過程中產(chǎn)生強(qiáng)迫振動(dòng)的現(xiàn)象，其主要是因?yàn)閮?nèi)部原因或者外部原因造成的。機(jī)械在對(duì)工件進(jìn)行加工時(shí)，會(huì)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生離心慣性導(dǎo)致振動(dòng)，這是其內(nèi)部原因。機(jī)械加工設(shè)備中，由于快速的運(yùn)轉(zhuǎn)，會(huì)使設(shè)備之間產(chǎn)生一定的不平衡力，這種不平衡也會(huì)引起離心管理的出現(xiàn)，從而引發(fā)強(qiáng)迫振動(dòng)現(xiàn)象。如果機(jī)械自身設(shè)計(jì)存在著一定的缺陷，比如說軸承軌道的尺寸不合格，那么機(jī)械在具體加工過程中，也會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)迫振動(dòng)。如果機(jī)械旁邊擁有其他的大型機(jī)械，比如說沖床，那么在具體加工過程中，就有可能產(chǎn)生周期性的振動(dòng)，這主要是由于外部原因?qū)е碌摹ａ槍?duì)于強(qiáng)迫振動(dòng)所具有的特點(diǎn)來說，機(jī)械本身是不會(huì)改變干擾力的，如果憑借著相關(guān)的技術(shù)有效的去除干擾力，那么強(qiáng)迫振動(dòng)也會(huì)隨之停止。另外，強(qiáng)迫振動(dòng)所發(fā)出來的頻率與外界的干擾周期比較相似。強(qiáng)迫振動(dòng)容易使機(jī)械產(chǎn)生共振現(xiàn)象，所以也會(huì)對(duì)機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生一定的影響。如果外界干擾力比較大的話，那么機(jī)械所產(chǎn)生的強(qiáng)迫振動(dòng)也就比較大。

1.3 自激振動(dòng)

自激振動(dòng)又被稱作為顫振，機(jī)械在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生比較劇烈的震動(dòng)。自激振動(dòng)引起的原因有：機(jī)械在進(jìn)行具體加工過程中，刀具和零件會(huì)產(chǎn)生一定的摩擦，會(huì)在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生變化，從而引起自激振動(dòng)。同時(shí)，機(jī)械在對(duì)零件進(jìn)行加工時(shí)，如果零件的硬度變化比較大的話，那么就會(huì)使刀具產(chǎn)生崩刀現(xiàn)象，從而引起自激震動(dòng)。與此同時(shí)，如果刀具本身的質(zhì)量比較差，那么刀桿也會(huì)產(chǎn)生自激振動(dòng)。自激振動(dòng)的主要特點(diǎn)有以下幾方面：自激振動(dòng)沒有周期性的外力影響，同時(shí)，振動(dòng)的頻率與機(jī)械進(jìn)行零件加工時(shí)以固定的頻率比較相似。同時(shí)在產(chǎn)生自激振動(dòng)時(shí)，機(jī)械本身會(huì)產(chǎn)生一種周期性的變化，而且這種周期性變化不會(huì)消弱。機(jī)械的振動(dòng)會(huì)憑借著外力來進(jìn)行補(bǔ)充，一旦機(jī)械振動(dòng)停止以后，外力周期性波動(dòng)以及能量補(bǔ)給會(huì)停止。

2 機(jī)械加工過程中機(jī)械振動(dòng)的解決方法

2.1 降低強(qiáng)迫振動(dòng)的解決方法

（1）減低激振力。激振力是因?yàn)闄C(jī)械在對(duì)零件加工過程中，由于轉(zhuǎn)動(dòng)的速度不平衡而具體產(chǎn)生的。要想有效的減低激振力，那么就應(yīng)該有效的掌控機(jī)械的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，降低因不平衡而產(chǎn)生的沖擊力或者是離心慣性力。在具體操作過程中，技術(shù)人員應(yīng)該對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)子、高速運(yùn)轉(zhuǎn)元件進(jìn)行科學(xué)的調(diào)試，同時(shí)也應(yīng)該安裝具體的平衡裝置，要增強(qiáng)傳動(dòng)裝置的穩(wěn)定性，主要可以通過設(shè)置長(zhǎng)短規(guī)格一致的傳動(dòng)皮帶，使用斜齒輪。

（2）調(diào)試振源的頻率。機(jī)械在進(jìn)行加工過程中，有效的調(diào)試振源的頻率，可以減少共振現(xiàn)象發(fā)生。主要正對(duì)于機(jī)械設(shè)備內(nèi)部零件進(jìn)行有效的調(diào)試。

（3）有效隔離外來振動(dòng)。機(jī)械在具體加工過程中，如果有條件的話，可以有效的隔除外來振動(dòng)，或者可以在機(jī)械下邊添加軟性墊板，也能夠起到防震效果。

2.2 降低自激震動(dòng)的辦法

（1）對(duì)刀具進(jìn)行合理選擇。在機(jī)械加工過程中，刀具的應(yīng)用會(huì)直接影響自激振動(dòng)的產(chǎn)生，所以技術(shù)人員一定要選擇合理的刀具，可以有效的針對(duì)前角以及主偏角進(jìn)行擴(kuò)大，從而最大程度的降低振動(dòng)。

（2）合理布置機(jī)械零件的各個(gè)位置。通過自激振動(dòng)產(chǎn)生的主要原因來看，如果機(jī)械內(nèi)部的零件安裝不合理的話，那么會(huì)直接影響自激振動(dòng)現(xiàn)象的產(chǎn)生。所以，技術(shù)人員一定要合理的布置機(jī)械中的刀具、機(jī)床等各部分零件的位置，在此過程中，要求技術(shù)人員擁有較強(qiáng)的專業(yè)知識(shí)，了解機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)的主要原理，才能夠有效地確定各零件的具體位置。

（3）降低重疊系數(shù)。重疊系數(shù)對(duì)于系統(tǒng)的再生效果有著一定的影響，重疊系數(shù)主要是依據(jù)加工的主要形式，使用刀具的紋理樣式以及切削作業(yè)過程中的用量這三種主要因素來進(jìn)行判定的。通過具體的實(shí)踐與應(yīng)用，采用螺紋式的零部件進(jìn)行有效的加工時(shí)，可以減少自激振動(dòng)現(xiàn)象發(fā)生，所以如果改變刀具的螺紋樣式，可以有效的降低重疊系數(shù)，從而最大程度的減輕自激振動(dòng)。

3 結(jié)束語

機(jī)械在進(jìn)行加工過程中，導(dǎo)致機(jī)械振動(dòng)的原因比較多，同時(shí)振動(dòng)現(xiàn)象也分為強(qiáng)迫振動(dòng)、自激振動(dòng)以及自由振動(dòng)。所以如果技術(shù)人員想要有效的減輕機(jī)械振動(dòng)現(xiàn)象，就應(yīng)該具體根據(jù)振動(dòng)的主要特點(diǎn)找出導(dǎo)致振動(dòng)的主要原因。這就需要技術(shù)人員擁有一定的專業(yè)知識(shí)以及實(shí)際操作能力，技術(shù)人員應(yīng)該在實(shí)踐過程中不斷提高自己的綜合素養(yǎng)。與此同時(shí)，技術(shù)人員還應(yīng)該有效的安排機(jī)械中的各個(gè)零件的具體位置，應(yīng)該結(jié)合機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)原理。只有準(zhǔn)確的找出其導(dǎo)致振動(dòng)的具體原因，進(jìn)行專業(yè)的針對(duì)性解決，才能夠提高機(jī)械的工作效率以及工作的質(zhì)量。

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10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.01.007