導語：機械加工振動現(xiàn)象產(chǎn)生原因及對策一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：振動現(xiàn)象在機械加工中的危害性極大，它不僅會產(chǎn)生大量的噪聲污染，還嚴重影響加工質量與加工效率。因此，必須采取相應措施來消除這種振動現(xiàn)象，提高機械加工效率與加工質量。文章對機械加工中振動現(xiàn)象的產(chǎn)生原因及具體對策進行深入的探討。

關鍵詞：機械加工；振動現(xiàn)象；產(chǎn)生原因；具體對策

1自由振動的成因及危害

自由振動是機械加工振動現(xiàn)象的一種振動形式，發(fā)生幾率多，僅占振動現(xiàn)象總發(fā)生幾率的5%左右，通常引起機械加工自由振動現(xiàn)象的原因主要有兩點：①在機械加工過程中所產(chǎn)生的切削力在瞬間產(chǎn)生較大浮動；②由于加工過程受到外力沖擊的作用而產(chǎn)生的自由振動。自由振動由于不會受到外界其他能量的補充，因此在阻尼的作用下自由振動會急劇衰減。在機械加工中，自由振動對機械設備的危害性要小的多。不過自由振動的產(chǎn)生在某種程度上會造成機械的自激振動[1]。

2強迫振動的成因及危害

強迫振動的成因主要分為兩個方面，分別是機械設備的內(nèi)因與外因。內(nèi)因：①機械設備的傳動機構在高速運轉過程中所產(chǎn)生的強大離心慣性作用力而引發(fā)的強迫振動，例如皮帶輪、電機轉子等，強迫振動所產(chǎn)生的振動頻率基本和這些高速回轉元件的速率一致；②機械設備的傳動機構有缺陷時，例如傳動機構中的某些旋轉構件出現(xiàn)誤差、接頭松動、尺寸不均勻等，進而在高速轉動過程中產(chǎn)生具備周期性特征的干擾作用力，從而引發(fā)強迫振動現(xiàn)象；③機械設備加工中，由于其具備間歇性特征，因此造成了工件間斷位置和加工位置存在密集的節(jié)奏交替，從而在不斷的節(jié)奏交替過程中形成周期性的激振力，進而造成強迫振動，例如工件的拉削及銑削過程。外因：①在機械加工過程中引起的地基振動現(xiàn)象；②機械設備中的往復運動構件所產(chǎn)生的沖擊和慣性力也會引發(fā)強迫振動。強迫振動所產(chǎn)生的干擾力對機械加工過程會產(chǎn)生嚴重影響，甚至會造成機械設備發(fā)生損壞，因此必須采取相應的措施來消除這種強迫振動[2]。

3自激振動的成因及危害

在機械加工過程中，引起自激振動的原因有很多，主要如下：①機械設備在對工件進行切削時，工件所產(chǎn)生的切屑會與設備刀具形成摩擦，進而發(fā)生自激振動現(xiàn)象；②機械設備的刀具因工件硬度不均勻而造成崩刀，如果崩刀后仍繼續(xù)運行機械設備，就會引發(fā)自激振動現(xiàn)象；③機械設備的刀具安裝存在問題，造成刀桿顫動、剛性差等問題，進而產(chǎn)生自激振動問題；④在對細長軸工件進行加工過程中，由于工件剛度較差使工件表面形成錐度或波紋，進而造成細長軸工件加工過程中產(chǎn)生自激振動；⑤對工件切削量較大或過小時也會引發(fā)自激振動現(xiàn)象；⑥工件中的積屑瘤所引起的切削層橫截面積不斷變化而發(fā)生的自激振動現(xiàn)象。自激振動的成因較為復雜，并且會產(chǎn)生不衰減的周期性變化，其發(fā)生幾率更是占到振動總發(fā)生幾率的65%左右，這也使其對機械設備的加工效率與自身性能產(chǎn)生嚴重影響，甚至還會造成設備構件損壞，進而引發(fā)嚴重的安全事故。因此，必須要采取具有針對性的措施來消除自激振動現(xiàn)象[3]。

4機械加工中消除振動現(xiàn)象的具體對策

由于自由振動不會受到外界其他能量的補充，能夠快速衰減，因此對機械設備的影響非常小，幾乎可以忽略不計。而相比于自由振動來說，強迫振動與自激振動的危害性極大，它們不會進行自然衰減，因此必須采取相應的措施來消除這兩種振動現(xiàn)象。4.1消除強迫振動的具體對策。在消除強迫振動的措施中，主要是對激振力、振源頻率、系統(tǒng)阻尼來入手，并采取措施來對外來振動進行隔離。具體包括對機械設備中所有大于600轉每分鐘以上傳動構件及回轉構件加裝自動平衡裝置，并盡量采用斜齒輪來對直齒輪進行替代。在傳動構件的主軸位置處設置飛輪，并將小功率設備中的動力源和機床進行隔離，此外還要對同軸度進行改善，提高機械的制造精度及裝配質量，并去除高速軸及主軸中起到帶動潤滑油泵作用的凸輪構件，以此減小機械設備激振力。在振源頻率方面，應對激振力頻率進行必要的調節(jié)，并將機械加工設備中的各個部件固有頻率進行設計，使其在共振頻率上要遠小于共振區(qū)頻率。此外還要對設備中的鑲條、軸承等構件與其他部件的間隙進行調整，并對機械加工設備的相關運動參數(shù)進行相應的調節(jié)。在系統(tǒng)阻尼方面，應在加工機床的主軸位置中設置電裝變液阻尼器，并將滾動軸承進行預緊調試，還可在零部件臂內(nèi)填入阻尼材料。在隔離外來振動方面，可將電動機等動力源構件和機床分離，并利用隔振材料將設備和地面實施隔離。4.2消除自激振動的具體對策。在消除自激振動的具體對策中，可以從減小重疊系數(shù)、調整機床、刀具與工件的相對位置、優(yōu)化刀具選擇及對切削用量進行合理選擇等四個方面來進行入手。減小重疊系數(shù)可以通過對刀具幾何形狀及切削用量的改變來進行，這樣能夠使機械設備的切削加工更加穩(wěn)定。此外，還可以在刀具的后部位置設置窄棱面。對切削用量的選擇應確保三點：①進給量大、切削深度??；②當工件加工要求不高時，可利用低速切削或高速切削；③在工件表面粗糙度能夠允許的情況下，適當增加進給量。

作者:華攀鋒 單位:無錫機電高等職業(yè)技術學校

參考文獻：

[1]魏秀梅.機械加工振動的防治[J].信息系統(tǒng)工程,2012(1):112+129.

[2]付連宇,于駿一,曲興田,等.消除機械加工振動的新工藝[J].汽車工藝與材料,1998(1):5-7.

[3]張鵬.農(nóng)業(yè)機械噪聲產(chǎn)生的原因與控制技術[J].南方農(nóng)機,2008(3):32.