機械加工中機械振動的原因及解決措施

李永成

摘 要：近年來，經濟的發展，促進我國科技水平的提升。隨著我國社會經濟的快速進步以及科學技術水平的不斷提升，整個機械行業取得了巨大的進步，而社會對于機械加工精度的要求也在不斷提升。在實際進行機械加工的過程中，機械加工精度會受到機械振動的直接影響。鑒于此，為了充分保障機械產品的加工精度，非常有必要針對機械振動產生原因及控制措施進行探討。本文就機械加工中機械振動的原因及解決措施展開探討。

關鍵詞：機械加工;機械振動;成因;解決措施

0 引言

在當前機械加工過程中，提升加工效率及質量屬于必然要求及任務，也是促使機械加工得以更好發展的基礎與前提，也就需要有效進行機械加工。在機械加工中，機械振動的發生對于機械加工質量會產生直接影響，因而需要相關工作人員解決機械振動問題，從而為更好進行機械加工提供有效基礎與保障。

1 機械振動的原因

（1）受迫振動。這種振動主要是由于外界規律性干擾因素所致，其長期存在，是機械加工的潛在隱患。如若發生這種情況，就需要相關專業人員對機械加工的多個方面進行綜合分析，不僅僅是機床本身，還包括工件及所使用的刀具，都可能是產生這種振動的原因。

（2）自由振動。自由振動是機械振動的一種，也是機械振動中危害比較小的一種。機械振動自由振動產生的主要原因是自身機械原因，機械系統在工作過程中會受到自身工作作用力、彈力因素以及本體重力的影響而出現自由振動現象。換言之，機械自由振動產生是由自身慣性以及原件彈性引起的。例如，簡諧振動的產生就是一常見的自由振動。

（3）強迫振動。對于機械加工中強迫振動的發生，其原因主要包括兩個方面，分別為外部因素與內部因素，其中外部因素主要是由于相關工藝系統缺乏成熟，具有一定缺陷存在。而對于內部因素，主要包括以下幾個方面：第一，離心慣性力影響因素，這一因素所指的主要就是在電動機高速運動過程中，其中的轉子、聯軸節以及砂輪等相關部件可能會導致整體的機械系統出現失衡情況，而這種失衡情況的發生會引發離心慣性力產生，從而導致強迫振動出現。第二，傳動機存在結構缺陷，在傳動機的旋轉零件實際裝配中，若缺乏合理性以及尺寸出現錯誤，則會導致干擾力產生，進而致使強迫振動出現。第三，工藝系統因素也會導致強迫振動產生。

2 機械加工中機械振動的有效解決對策

（1）控制激振力、振源頻率以及區域震動。第一，控制激振力。在機械加工過程中，機械運轉存在速度差，這就是激振力產生的本質?；诖?，需要有效控制機械運轉的速度，盡可能地縮小這一速度差，保證整體運轉速度恒定，從而避免機械運轉期間的外力產生。在加工過程中，借助相關設備對加工設備的相關部分進行測試，如電機轉子，對其平衡性進行測試，確保其符合相關標準時進行加工作業。另外，也可通過控制傳送裝置的規格以增強其自身穩定性，從而為加工作業提供保障。第二，控制振源頻率。機械加工過程中，整個系統會以一個恒定的頻率運行，技術人員需要根據實際情況，結合設備運行規律，對其頻率進行適當的調整，從而減少頻率問題所致的共振現象。第三，控制區域振動。受迫振動的能源可能是由于其所在區域內的其他振動所產生，針對這一問題，需要加工人員及時處理好加工區域的振動情況，通過遠離、清理等方式進行有效控制，從而為整個加工作業提供充分保障。從總體上來看，無論是對激振力的控制還是對震源頻率的控制，還是對控制區域整體的控制，都是從不同的振動引發節點出發開展控制工作的一項重要嘗試。也是切實起到控制振動作用的有效方法。

（2）自激振動控制措施。1）合理調整振型剛度比：不同加工材料阻尼會存在較大差異，因此針對機床立柱以及床身等一些支撐件通常情況下會利用鑄鐵進行制造，以此來有效抑制自激振動。另外還可以通過有效提升機械系統剛度來有效抑制自激振動;2）科學選擇切削用量：切削速度會對刀具使用壽命產生巨大影響，因此在加工過程中針對不同加工工件需要合理的控制切削速度。另外，還可以充分結合切削內容來合理選擇幾何角度，保證切削加工的穩定性。

（3）強迫振動的控制辦法。對于強迫振動的控制，可以采取以下方法進行：首先，可以采取降低振源或者消除振源激振力的方法控制強迫振動。在進行機械加工過程中，機械加工人員要做好轉速控制工作，保證機械技工中工件的轉速控制在600轉/min?？刂茩C械加工轉速是防止工件在加工中受到工件本身存在的砂礫造成的磨損影響，從而出現強迫振動現象。另外，工作人員在進行機械加工過程當中也要及時更換機械砂輪。其次，采用接觸剛度、消除間隙以及提升接觸面精度等方法提升機械系統的頻率以及方法。

（4）合理選擇刀具，科學布置加工設備。刀具是進行機械加工時發揮重要作用的工具。不同的刀具型號和規格在實際應用效果上也有所不同，在具體開展機械加工的過程中，需要技術人員針對不同的作業需求選擇合適的刀具進行應用。一方面要滿足加工的實際需求，另一方面也應當對刀具應用中可能產生的振動問題進行分析，從基礎環節盡可能避免振動現象的產生。因為這種振動一旦產生，將會對機械加工產生持續的作用。因此，必須從其本質入手，從根本上剔除這類振動。加工期間，對刀具的屬性、工件以及機床的排放進行合理處理，以規避自激振動振源，從而規避這種振動所產生的危害。以刀具的選擇為例，加工時，刀具的選擇是一項專業較強的工作，需要根據加工工件的特性以及加工標準合理選擇刀具，如刀具的紋路、刀具的尺寸等等，這都與自激振動的發生有一定的關系。同時，加工時刀具與工件的角度亦是一大關鍵點，因為不同的加工需求，對刀具的角度都有一定的規定和標準，否則就會產生一定的破壞力，也就是誘導自激振動的發生。因此，技術人員要確保角度合理。此外，還包含工件的擺放、機床的擺放等等，都需要依據機械原理合理布置，從而有效規避自激振動。

3 結語

作為機械加工技術人員，需要對機械振動問題加強認識，掌握其發生的因素，在此基礎上以針對性的對策將機械振動問題有效解決，從而實現更理想的機械加工，滿足實際需求。

參考文獻：

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