機械加工過程中機械振動的成因及解決方法

葉康智

（廣東機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院,廣州 510515）

機械加工過程中機械振動的成因及解決方法

葉康智

（廣東機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院,廣州 510515）

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

機械加工；機械振動；成因；解決方法

我國科學(xué)技術(shù)正在快速發(fā)展階段中，數(shù)控技術(shù)在機械生產(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、比較方便。但是，機械加工過程中，會由于各種原因而產(chǎn)生機械振動現(xiàn)象，一旦這種現(xiàn)象發(fā)生，那么就無法保證其精確性。所以找出其振動的原因，具體實施解決方法，能夠有效的提高工作的效率，保證機械加工的質(zhì)量。

1 機械加工過程中機械振動的成因及特點

1.1 自由振動

機械在對零件進行具體加工時，發(fā)生自由振動現(xiàn)象比較普遍，由振動產(chǎn)生的主要原因，是因為機械在對零件進行一定加工時，因為切削力的存在而產(chǎn)生一定的波動，從而產(chǎn)生自由振動現(xiàn)象。機械在產(chǎn)生自由振動現(xiàn)象時，一般來說產(chǎn)生振動之后會迅速的衰弱，可以自由振動，不會對機器的加工產(chǎn)生具體的影響，但是會誘發(fā)機器進行自激振動。

1.2 強迫振動

機械加工過程中產(chǎn)生強迫振動的現(xiàn)象，其主要是因為內(nèi)部原因或者外部原因造成的。機械在對工件進行加工時，會進行運轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生離心慣性導(dǎo)致振動，這是其內(nèi)部原因。機械加工設(shè)備中，由于快速的運轉(zhuǎn)，會使設(shè)備之間產(chǎn)生一定的不平衡力，這種不平衡也會引起離心管理的出現(xiàn)，從而引發(fā)強迫振動現(xiàn)象。如果機械自身設(shè)計存在著一定的缺陷，比如說軸承軌道的尺寸不合格，那么機械在具體加工過程中，也會產(chǎn)生強迫振動。如果機械旁邊擁有其他的大型機械，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，這主要是由于外部原因?qū)е碌?。針對于強迫振動所具有的特點來說，機械本身是不會改變干擾力的，如果憑借著相關(guān)的技術(shù)有效的去除干擾力，那么強迫振動也會隨之停止。另外，強迫振動所發(fā)出來的頻率與外界的干擾周期比較相似。強迫振動容易使機械產(chǎn)生共振現(xiàn)象，所以也會對機械的運轉(zhuǎn)產(chǎn)生一定的影響。如果外界干擾力比較大的話，那么機械所產(chǎn)生的強迫振動也就比較大。

1.3 自激振動

自激振動又被稱作為顫振，機械在運轉(zhuǎn)過程中會產(chǎn)生比較劇烈的震動。自激振動引起的原因有：機械在進行具體加工過程中，刀具和零件會產(chǎn)生一定的摩擦，會在短時間內(nèi)產(chǎn)生變化，從而引起自激振動。同時，機械在對零件進行加工時，如果零件的硬度變化比較大的話，那么就會使刀具產(chǎn)生崩刀現(xiàn)象，從而引起自激震動。與此同時，如果刀具本身的質(zhì)量比較差，那么刀桿也會產(chǎn)生自激振動。自激振動的主要特點有以下幾方面：自激振動沒有周期性的外力影響，同時，振動的頻率與機械進行零件加工時以固定的頻率比較相似。同時在產(chǎn)生自激振動時，機械本身會產(chǎn)生一種周期性的變化，而且這種周期性變化不會消弱。機械的振動會憑借著外力來進行補充，一旦機械振動停止以后，外力周期性波動以及能量補給會停止。

2 機械加工過程中機械振動的解決方法

2.1 降低強迫振動的解決方法

（1）減低激振力。激振力是因為機械在對零件加工過程中，由于轉(zhuǎn)動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)該有效的掌控機械的轉(zhuǎn)動速度，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)該對電機轉(zhuǎn)子、高速運轉(zhuǎn)元件進行科學(xué)的調(diào)試，同時也應(yīng)該安裝具體的平衡裝置，要增強傳動裝置的穩(wěn)定性，主要可以通過設(shè)置長短規(guī)格一致的傳動皮帶，使用斜齒輪。

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

（3）有效隔離外來振動。機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，或者可以在機械下邊添加軟性墊板，也能夠起到防震效果。

2.2 降低自激震動的辦法

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

（2）合理布置機械零件的各個位置。通過自激振動產(chǎn)生的主要原因來看，如果機械內(nèi)部的零件安裝不合理的話，那么會直接影響自激振動現(xiàn)象的產(chǎn)生。所以，技術(shù)人員一定要合理的布置機械中的刀具、機床等各部分零件的位置，在此過程中，要求技術(shù)人員擁有較強的專業(yè)知識，了解機器運轉(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行判定的。通過具體的實踐與應(yīng)用，采用螺紋式的零部件進行有效的加工時，可以減少自激振動現(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。

3 結(jié)束語

機械在進行加工過程中，導(dǎo)致機械振動的原因比較多，同時振動現(xiàn)象也分為強迫振動、自激振動以及自由振動。所以如果技術(shù)人員想要有效的減輕機械振動現(xiàn)象，就應(yīng)該具體根據(jù)振動的主要特點找出導(dǎo)致振動的主要原因。這就需要技術(shù)人員擁有一定的專業(yè)知識以及實際操作能力，技術(shù)人員應(yīng)該在實踐過程中不斷提高自己的綜合素養(yǎng)。與此同時，技術(shù)人員還應(yīng)該有效的安排機械中的各個零件的具體位置，應(yīng)該結(jié)合機械的運轉(zhuǎn)原理。只有準確的找出其導(dǎo)致振動的具體原因，進行專業(yè)的針對性解決，才能夠提高機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