摘要：社会生产力的发展促使机械生产效率的提升问题受到社会的关注，机械设备在生产加工的过程中，不可避免地会出现不同程度的机械振动问题，在某种程度上来说，机械设备的振动程度暗示着机械设备的运行状态，所以生产厂家除了要注意机械设备的技术以外，机械运行和使用中的振动问题同样不容忽视。本文在对在现有的技术条件下，几种机械振动的类型和特点进行阐述的基础上，分析了机械加工过程中振动现象的成因，最后，就如何改善机械的这种震动状态和提升机械的运行效率问题提出几点对策，以为企业的机械加工管理工作提供借鉴。
关键词：机械加工；机械振动；成因；改善措施
引言：从事实体生产的企业要想维持自身的生存与发展，就必须要使用到机械设备以提升生产效率，但是在实际的机械运行过程中，常常会由于人为因素和机械本身质量的影响，而产生不同程度的振动现象，如果机械设备出现了大幅度的振动问题，很有可能是设备故障的信号，所以机械振动问题不容忽视。首先，机械振动的最简单的影响就是噪音问题，如果振动噪音超出了国家规定，会直接影响到企业的生产，同时也为周围的居民生活造成了困扰；其次，机械的振动会在很大程度上加大刀具的磨损，长此以往，机械设备可能会出现崩刀问题；最后，从物理学的角度上来讲，机械设备的振动会加大加工物体表面的粗糙程度，如果企业所要生产的实物对表面的粗糙程度要求较高，就会直接影响到企业接下来的生产。
一、机械加工过程中产生振动的类型与特点
1、自由振动
振动系统在机械运转时会受到被称为激振力的外界作用力的影响，从而使系统的平衡状态遭受影响，这种情况下产生的振动方式就是自由振动。
2、强迫振动
在周期性的外力作用下，系统会而产生强迫振动。在磨削过程中产生的机械振动较为典型。泵件状态不稳定、三角皮带的长短厚薄不等、轮系结构与电动机的配合不均匀等情况都会不同程度的造成机床的强迫振动。
3、自激振动
与强迫振动存在明显的不同，自激振动并不是在外力的作用下产生的，而是自身交变力作用的结果，且其并不会衰减。
二、机械加工过程中出现机械振动的原因
1、自由振动的成因
一方面，在机械使用的过程中，考虑到机械的切削力是不稳定的，如果机械切削力发生变化，就会产生比较大幅度的自由震动；另一方面，由于机械的运行受到周围环境的影响，如果机械所处的环境对机械造成了冲击，也是会产生自由振动的。以上两种自由振动实际上都是物理上性能的，尽管一种来自于外界，另一种来自于机械本身，但是由于这两种振动在所有生产机械的使用和加工过程中都是普遍存在的，所以被归结为自由振动的成因，但是从另一个侧面说明，由于机械切削力的不稳定和外界冲击力造成的机械振动是可以被人为的阻止的。
2、强迫振动的成因
强迫振动是机械生产和运行中最主要的振动方式，而且强迫振动发生的频率也比较高，此外，强迫振动还具有易受外界影响的性质，机械出现强迫振动的原因一般可以归结为三点。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆具体来讲，首先，一般情况下，尽管生产企业对机床的平整性有一定的要求，但是却不能保障完全意义上的平衡，这种情况实际上加大了机械出现皮带失衡现象的概率，一旦皮带失衡就会牵连到整个机械，进而造成机械强迫振动；其次，在企业进行生产加工的过程中，需要机床上的零部件辅助机械的运行，但是在实际的生产过程中，由于企业对于零部件的检查不到位，当机床上的零部件出现问题，不能够被及时发现，而这些受损的零部件在生产的过程中，就会不可避免地对机械生产造成影响，不仅会造成机械振动，甚至可能会影响机械的使用寿命，这也就要求企业在进行生产的同时，除了要检查重要器械设备的部件，也不能忽视机床零部件的维修与检测；最后，尽管机械化生产是遵循一定的周期来完成的，但是在实际的生产和使用的过程中，并不都是完全按照周期来进行切削的，会存在不均匀切削的情况，这种情况在相对老旧一些的设备中表现的尤为明显，所以也就会导致出现机械的强迫振动。
3、自激振动的成因
在机械加工的过程中，出现自激振动的原因可以归结为以下几点。首先，切削设备的刀具之间会产生摩擦力，也就会带动出现机械振动；其次，就是刀具的问题，具体来讲，如果切削刀具的质量比较好，在切割的过程中也就会更稳定一些，反之，如果刀具的质量比较差，或者说，刀具的刚性要差一些，切割的时候就会产生刀具的振动，由于其来源于机械本身，所以称为自激振动；还有一种情况与此类似，就是细长轴刚性过差造成的自激振动，但是与刀具刚性过差产生自激振动的原因不同的是，细长轴是对加工部件的表面产生影响，间接出现机械振动；最后，就是进刀量过多和切削量过大，也会造成机械的自激振动，这是因为，机械设备是根据一定的生产需要来设计的，不管是机械的材料还是机械的性能上，都无法负荷过大的生产，但是在实际的生产过程中，很多企业不顾机械的性能盲目地加大机械的切削量，就会导致出现自激振动。
三、机械加工过程中机械振动的控制措施
1、强迫振动的控制措施
第一，外部环境是强迫振动的主要起因，所以，应首先对引起振动的源头进行控制。对于转速要求较高的加工工具，应在使用前进行平衡性的检测。这就需要在使用之前对其进行多次检测，在运行时最大程度上避免振动，以确保平稳性。另外，合适的传送带与轴承可减少噪声与振动。
第二，严格预防共振的产生。为避免共振现象的产生，应尽量差别化相邻机器的振动频率，对其进行相应的调整。也可以通过提高结合面平整度、改变发动机转速，这些措施都能有效的降低振动的危害。
第三，使用减振装置和一定的隔振措施是控制强迫振动行之有效的方法。内嵌在工艺中的减振装置以消耗、吸收振动能量来达到减振的目的。弹性隔振装置的工作原理是将振源与需要防振的机床间分隔开来。
2、自激振动的控制措施
首先，对于自激振动，应当选取合适的刀具，振动的产生与刀具的几何参数的选取密不可分。几何参数应该作为选取刀具的重要参考因素。最为重要的是刀具的前角与主偏角，二者分别与振动的强烈程度呈反比例关系和正比例关系。另外，在机床切削过程中，自激振动的产生与切削量的大小密切相关，应根据生产需要选取合适的切削量，既满足生产需求，又在最大程度上控制振动。其次，应加强对工艺系统抗振性的推敲。其自身的抗振性在很大程度上决定颤振幅度，决定自激振动的产生。提高其解除刚度，具体可采用减小轴承间隙、刮研接触面、施加合适的预紧力等措施。
结语：综上所述，在机械生产的过程中，受到机械本身和外力因素的作用，机械设备会不可避免地出现振动，笔者总结了自激振动、强迫振动和自由振动三种机械振动的成因，认为企业在从事生产加工的过程中，一定要注意这几种振动现象，一方面，加强对机械设备的日常检查和维修工作，对一些机床上的小型部件的检查工作也不能忽视，另一方面要加强机械的使用性能，或者直接引进先进的机械设备进行生产，并且在使用机械进行生产加工的过程中，要注意在规范的操作下进行；国家也应该加大科学研发力度，设计出性能更强的机械设备投入生产。
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论文作者:刘冬,霍有平
论文发表刊物:《基层建设》2018年第27期
论文发表时间:2018/10/16
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