盘锦辽河油田金宇石油装备有限公司 辽宁省盘锦市 124109
摘要：机械加工当中如果出现机械振动，就会严重影响机械加工产品的生产质量与生产效率，同时还会产生额外的维修费用，导致生产成本增加。因此，针对机械加工中产生机械振动的具体原因加以分析，并根据其成因提出相应的改进途径，能够有效降低机械振动发生率，促使工件生产质量与使用性能有效提高，提升生产效率。
关键词：机械加工；机械振动；研究
引言
机械加工过程中机械振动在加工生产过程中是一种比较常见的现象。引起机械振动的原因要有强迫振动、自由振动和自激振动。而自由振动对机械振动的影响比较微小，所以在解决机械振动的问题上，要从强迫振动和自激振动上入手。寻找合理的方式，是提高产品效率和质量的保证，对机械加工有重要的意义。
1 机械加工过程中振动的分类
机械加工过程中振动主要就是有下面三点，首先就是强迫振动。强迫振动主要是在机械加工过程中受到有规律的外力的作用出现的一种振动，这是系统被迫产生的振动。强迫振动可以分为机内振源和机外振源振动。其次就是自由振动。当系统受到初始干扰力而破坏了其平衡状态后，仅靠弹性恢复力来维持的振动称为自由振动。最后就是自激振动。自激振动的产生主要是系统在工作是本身的振动产生的外力，这种外力的产生也会一想到其它工作部位的振动。
2 机械加工过程中机械振动的原因
2.1 强迫振动的原因
在进行削磨的过程中，皮带和电动机产生的相互作用力，会产生机械振动。不同规格的皮带和电动机，产生作用力引发的震动频率的大小是不一样的。强迫振动如果较大会影响加工产品的质量，在加工产品的过程中精度会降低，这样生产出来的产品会达不到精细的程度。这种振动的影响因素很多，在解决这类振动问题时，要考虑的面面俱到，这样才能使强迫振动降到最低。强迫振动主要包括系统内部和外部两个方面原因,内部因素的影响有地基振动和液压部分。外部因素的影响主要包括三个方面:首先。由于系统工作会产生离心力，会使工件会失衡从而产生强迫振动现象。其次，如果系统的旋转机构存在问题，在工作过程中旋转产生的干扰力，在机械加工过程中也会导致强制振动。最后，机械加工过程如果存在间断性。加工部件互出现晃动，相互作用力的出现，最终也会导致强迫振动。
2.2 自由振动的原因
自由运动对机械加工的产品影响比较微小。例如：用机械对产品进行切削的过程中，由于产品材料硬度不是特别均匀或工件表面比较粗糙，机械就会发生自由振动，由于阻尼作用产生，振动会迅速降低，所以在机械加工过程中对产品的影响很小。但是自由振动在一定条件下会转化为自激振动，这样就会使得机械在加工过程中振动的频率迅速上升，为了避免转化为自激振动，也不可完全忽视自由振动。
2.3 自激振动的原因
自激振动产生的原因很多，但主要有四个方面。第一，在机械加工过程中，加工的产品由于系统运转过程的操作，会掉落一些产品的碎屑。如果不及时清理出这些产品碎屑，时间越长，碎屑的数量会越积越多，会对后续加工的产品会产生阻碍，加大造成摩擦，从而引起自激振动；第二，如果加工的材料本身就存在问题，那么在加工过程中，会影响加工的效果。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆不仅会使产品加工增加难度，也会损害加工设备，造成加工零部件性能变差，那么在机械加工过程中产生自激的振动；第三，机械加工设备在没有加工产品前挑食的不是太好，使得个别加工零件之间连接不紧密，也会产生自激振动；第四，加工的产品与机床不匹配，如刀片过长，而机床是小型的，那么就不能负担起长的刀片，在加工生产的过程中会产生自激的振动。自激振动的产生是对产品的加工影响最大的因素。因此，解决这种振动是提高机械在产品加工的精度和质量的前提条件。
3 降低机械振动的措施
3.1减少强迫振动的措施
强迫振动产生的原因主要是各零件受到离心力有关，振动的频率与受到的干扰力的频率处在同一水平，因此应该通过找出强迫振动源来消除振动。可从以下几个方面进行强迫振动的消除：第一，减小激振力。激振力的产生将对机械加工过程造成不利影响，而激振力的产生是由于机械加工过程中部分零件由于运转不平衡产生的，因此减少激振力的关键在于减少回转零件的不平衡现象，从而减少离心惯性力的作用[2]。第二，传动装置的稳定性的提高也有利于降低强迫振动现象。通过使用斜齿轮，并且在主轴上安装相应的设备使传动装置与动力源脱离能有效实现传动装置的稳定性。第三，强迫振动的频率与回转工件的频率基本一致，因此可以通过降低振源频率的措施实现强迫振动现象的减少。控制振源频率的措施主要包括以下几个方面：首先，应该使强迫振动的频率与加工系统的固有频率有效分隔开，以免发生共振现象，可以通过调节激振力频率来实现这一目标；其次，机械加工过程中加工系统的固有频率可以在进行加工设备设计时有效调整，以便使加工系统的各零件频率与强迫振动源的频率存在较大差异，从而降低了加工过程中强迫振动现象的产生；再次，机械加工过程中如果各零件之间存在间隙，将导致零件在加工过程中出现不平衡的现象，由此会造成离心力的产生，并导致强迫振动现象的发生。因此通过调节各零件之间的间隙能有效减少振动现象，并且使加工系统的频率与机械设备的固有频率分隔开；最后，调节加工系统的运动参数，能有效改变加工系统的频率从而与强迫振动的频率区分开，从而有效避免共振现象的产生。
3.2 自激振动控制措施
自激振动是机械加工过程中出现频率最高的振动现象，主要是由于工艺系统内部受到切削力的影响产生的。可通过以下几个方面进行自激振动的防范：第一，选择适当的刀具参数。刀具与加工件之间发生摩擦时将导致振动现象的发生，刀具的前角和主偏角对自激振动的影响较大，因此可以适当的增加这两个角度数，能有效减少振动；第二，合理选择切削用量。切削用量的增加将提高生产率，但同时会增加加工过程中的自激振动现象，因此应合理控制切削用量。另外控制加工设备的切削速度能有效控制自激振动现象，对于某些要求不严格的工件可以进行高速切削或者低速切削；第三，合理安排加工机床与加工件的位置，通过提高机械设备的刚度，能抑制加工过程的自激振动现象，同时工件在加工过程中的加工程序不同，对振动的影响也不同。为了加强机械设备的稳定性，在工件切削时，应该保证工件受力的方向与设备刚度的方向一致；第四，减少重叠系数。加工方式和切削用量对自激振动现象的产生有重要影响，而重叠系数是由以上因素决定的。因此应该根据以上因素减少重叠系数，具体措施表现为改变切削量以及刀具几何参数等，从而提高机械加工过程中设备的稳定性。
结束语
随着经济的发展，我国数控技术的发展如春笋破土一般迅速。在机械生产过程中得到了非常广泛的应用，大大提高了加工效率，使我国制造业的发展提供了便利的条件。然而机械加工过程中机械振动的问题需要解决，因为机械振动频率会造成加工产品的精度。因此针对机械加工中的振动现象必须引起足够的重视,提高产品加工的精密度和准确度,减少机械加工过程中机械的振动频率是机械加工作业需要解决的问题之一。
参考文献:
[1]龚五堂.机械加工过程中机械振动的成因及解决措施[J].世界有色金属,2017(23):53+55.
[2]平学文.机械加工过程中的常见问题及其解决措施[J].信息记录材料,2017,18(12):67-69.
[3]庞单舒,王倩.机械加工过程中机械振动的成因及解决措施研究[J].中国设备工程,2017(19):73-74.
[4]何昊轩.机械加工过程中机械振动的成因及解决措施[J].时代农机,2017,44(01):43+45.
论文作者:郭寅君
论文发表刊物:《防护工程》2018年第17期
论文发表时间:2018/10/30
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