機械加工機械振動成因及解決措施論文

摘要：機械振動在機械加工過程中是一個十分常見的現象，機械振動會對加工帶來負面影響，有害而無利，影響生產效率的提升，而且還會降低產品的質量，加快機械裝置損壞的速度。機械加工過程中出現振動在所難免，但是可以採取措施儘量降低振動的頻率，以達到延長機械裝置的使用壽命，提高產品生產效率，保證產品的加工質量的目的。本文首先分析了機械加工過程中機械振動的成因和特點；其次論述了機械加工過程中機械振動的解決措施。

關鍵詞：機械加工；機械振動；生產效率

機械加工對加工精準度的要求非常高，如果機械加工過程中出現明顯的振刀現象，情況嚴重的會導致加工刀具鬆動，尺寸發生變化，在已加工表面上出現振刀痕跡，導致產品的加工質量下降，外觀出現不良。而且，機械振動還會造成加工系統受到工件反作用力，導致刀具磨損程度增加，嚴重還會導致刀具崩刃，加快機械加工機床系統的損壞速度，妨礙了機床的的順利運轉。在機械加工過程中應該科學應用各個裝置，嚴格按照規範進行操作[1]。

1、機械加工過程中機械振動的成因及特點

1）自由振動。自由振動在機械加工過程非常普遍，產生自由振動的主要原因是機械在對零件進行加工時存在切削力而造成波動，導致自由振動現象的出現。機械在發生自由振動之後頻率會迅速削弱，自由振動不會對機械的加工造成任何不利影響，但是時間一長會引發機械發生自激振動。

2）強迫振動。機械加工過程中產生強迫振動既有內部原因也有外部原因，機械運轉加工零件時產生的離心慣性會導致振動出現；機械在運轉過程中會讓各個裝置之間產生一定的不平衡力，這種不平衡也會引發離心慣性的出現，從而引發強迫振動；機械自身的設計問題也是導致強迫振動出現的原因[2]，諸如軸承軌道不合理等因素也會讓機械產生強迫振動；機械附近如果有衝床等其他大型機械，在加工過程中也會產生振動，導致裝置發生強迫振動。從強迫振動自身的特點來看，機械本身是不會消除任何干擾力的，如果採用有效的措施將干擾力去除，強迫振動也就隨之停止。強迫振動的頻率與外界的干擾週期有直接關係，強迫振動會讓機械裝置產生共振現象，對機械裝置的正常運轉帶來不利影響。外界干擾力越大，機械產生的強迫振動也就越大。

3）自激振動。自激振動也可以稱之為顫動，就是機械在正常運轉過程中產生較為劇烈的振動。機械加工時，刀具和零件之間會進行摩擦，短時間內發生變化，引起自激振動。如果零件的硬度比較大，就會讓刀具產生崩刀現象，引發自激振動；如果刀具的質量比較差，刀杆也會引發自激振動。自激振動振動的頻率與機械加工的頻率相似。在發生自激振動時，不會發生週期性的外力影響，但是機械自身會發生一種週期性變化，且會隨著時間的推移不斷減弱。機械振動會使用外力進行補充，一旦振動停止，外力的週期性波動也會隨之停止[3]。

2、機械加工過程中機械振動的解決措施

相關資料資料顯示，在機械加工產生的振動中，自由振動所佔的比重最低，僅有5%左右，強迫振動和自激振動所佔的`比重分別是30%和65%。自由振動不僅所佔的比率比較低，而且會在短時間內不斷縮小，所以自由振動對機械的不利影響遠比強迫振動和自激振動要小，這兩種振動形式不會自然減弱，對機械加工的不利影響更為明顯。

1）減輕強迫振動的解決措施。激振力是由於機械轉動速度不平衡導致的，要想顯著降低激振力，必須合理控制機械的振動速度，降低轉動速度不平衡的離心慣性力。技術人員應該對高速運轉元件等重要裝置進行除錯，同時還需安裝合適的平衡裝置，設定符合規格的傳動皮帶，對機械內部零件進行振源頻率的除錯，可以有效減少共振現象的發生。有條件的可以採取有效的措施隔離外來振動，在機械下邊設定軟性墊板可以起到顯著的防震作用。

2）減弱自激振動的解決措施。減弱自激振動主要有以下措施：

①合理選擇刀具，因為在機械加工過程中，刀具會直接導致自激振動的發生。

②科學安裝各個位置的機械零件，機械內部零件安裝不合理會直接導致自激振動的發生。因此，技術人員一定要合理佈置機械中零部件，需要技術人員擁有完善的專業知識，瞭解機械運轉原理，清楚機械內部的結構。

③降低重疊係數。重疊係數影響著系統的再生效果，根據機械加工形式、刀具的樣式以及切削用量等因素來確定重疊係數。通過具體的實踐分析可以知道，採用螺紋式零部件可有效減少自激振動現象，可通過改變刀具的螺紋樣式來降低重疊係數，最大程度上減輕自激振動。

3、結束語

綜上所述，機械加工過程中出現振動現象是在正常不過的，機械振動可以分為自由振動、強迫震動和自激振動，技術人員要想有效減弱機械振動，防止對機械加工帶來不利影響，必須明確機械振動的型別，根據機械振動表現出來的特點找出導致振動的主要原因。所以技術人員應該擁有全面的機械理論知識和操作技能，在實踐過程中不斷總結經驗，提高自身的綜合素養；瞭解機械運轉原理和內部結構，只有找出導致機械振動的根本原因才能採取有效的解決措施，進而提高機械的加工效率和質量，有利於促進工業生產的順利進行。

參考文獻：

[1]陳雪菊,張超.機械加工過程中機械振動的成因及解決措施[J].現代製造技術與裝備,2017(4):79-80.

[2]李東,傅曉陽.機械加工過程中機械振動的成因及解決措施研究[J].綠色環保建材,2016(10):213.

[3]秦海亮.機械加工過程中機械振動的成因及解決措施探討[J].現代職業教育,2016(17):30-31.