摘要：随着我国经济的发展，机械加工行业也得到了快速的发展。但机械加工过程中的振动问题却对机械加工行业的发展造成了较大的阻碍。因此，机械加工中的振动问题及其控制措施分析具有十分的必要性。本文首先对机械加工振动产生的危害及其类型进行了概述，详细探讨了机械振动产生的原因以及机械加工中振动问题的控制措施，旨在提高机械加工的质量和生产效率。
关键词：机械加工；振动问题；控制措施
机械加工中的振动对加工表面品质和生产率有很大的影响，是一种十分有害的物理现象。若加工中产生了振动，刀具与工件间将产生相对位移，会使加工表面产生振痕，严重影响零件的表面品质和性能；振动使刀具受到附加动载荷，加速刀具磨损，有时甚至崩刃；同时振动使机床、夹具等的连接部分松动，从而增大间隙，降低刚度和精度，缩短使用寿命，严重时甚至使切削加工无法继续进行；振动中产生的噪声还将危害操作者的身体健康。为减小振动，有时不得不降低切削量，使机床加工的生产效率降低。因此，研究分析机械加工中的振动原因和特性，寻求控制振动的有效途径是很有必要的。
1 机械加工振动产生的危害及其类型
1.1机械加工振动对于机械加工的危害
随着机械加工技术的快速发展，机械加工振动对于制造业生产的危害越来越凸显出来，它严重影响了机械加工业产品的质量和生产率，是一种非常有害的物理现象。假设在机械加工中产生了振动，工件和道具会产生移动，从而影响加工表面粗糙度，表面出现划痕，降低产品的质量；机械加工振动还会加速刀具的磨损，容易引起甭刃；机械加工振动还会影响机床、夹具的使用寿命；同时机械加工振动还将产生噪声污染，严重时甚至会对操作者的生命健康产生危害。由此可见，机械加工过程中产生的振动会给整个工艺系统带来很多麻烦，所以机械加工产生的振动是一种对机械加工非常不利的物理现象。
1.2机械加工振动的类型
自由振动、受迫振动和自激振动是机械加工中产生的三种主要类型。自由振动是由于切削力突然变化，受到冲击引起的，其平衡状态遭到破坏，系统紧靠弹性恢复力来维持。一般来说，自由振动可以迅速衰减，对机械加工的危害较小。受迫振动是由于受到来自于系统内部或外部干扰而产生的，受迫振动会维持一定的振幅，对加工产生的危害比较大。只要在外界中存在干扰，那么受迫振动的危害就不会衰减，并且实践证明，即使干扰力频率固定，随着干扰力的幅度值增大，受迫振动的幅度值也会不断地增大。研究受迫振动的特性，我们可以知道受迫振动的频率与干扰力的频率相比总是相等或者是它的整倍数。因此，在以后的机械工作中，我们就可以依据这个规律来寻找控制机械受迫振动的方法。自激振动是在没有外界干扰的情况下，由系统内部本身激发反馈所产生的周期性振动，对于加工产生的危害很大，严重影响了机械加工。自激振动恰恰与受迫振动相反，自激振动是一种不衰减运动；自激振动的频率与系统的固定系统规律相比较相等或者相似；在每个时间段内获得和消耗能量的比值是影响自激振动是否产生的关键因素。
2 机械振动产生的原因
产生自由振动的原因：系统的平衡在初始干扰力的作用下被破坏，它的振动的维持是依靠弹性恢复力，由于遭受到冲击而产生的自由振动。产生自激振动的原因：自激振动是由于系统内部刺激带来的周期性振动，和受迫振动相比，它的产生并没有受到周期性的外力干扰。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆有些情况下，工件和机械加工刀具会产生相对，这时候就会产生明显的振纹在产品的表面上。国内外的很多专家对自激振动产生的原因都进行了研究，但没有得出统一的回答，所以我们还必须进一步的探索产生自激振动的原因。
3 机械加工中振动问题的控制措施
综上分析可以知道，机械加工中的振动问题对于机械加工的质量和生产效率有很大的影响，其振动会严重影响机械加工的质量和生产效率，所以我们必须要寻找方法控制机械振动。控制机械加工问题必须要使用科学的方法，可以采用以下措施：
3.1消除或者减弱带来振动的条件
（1）减弱受迫振动产生的条件。首先，要减小内部振源。机床上的高速回转零件必须满足动平衡要求，提高传动元件及传动装置的制造精度和装配精度，保持传动平稳，使动力源与机床分开。其次，调整振源的频率。通过改变传动比，使可能引起受迫振动的振源频率远离机床加工系统薄弱环节的固有频率，避免产生共振。最后，采取隔振措施。通过隔振装置隔离或者吸收振源产生的部分振动。隔振方法分为主动隔振和被动隔振两种，分别通过阻止机内振源和机外干扰力利用地基传给机床。（2）减弱产生自激振动的条件。首先，减小切削的重叠系数。
实践证明，重叠系数越小，再生型就越不容易产生。加工方式、刀具的几何形状和切削用量等条件决定着重叠系数的大小。于是减小重叠系数就可以通过增加主偏角、增大进给量和增加切削阻尼等方法。
3.2提高工艺系统的动态特性
实践证明，机械加工中的振动同时也取决于机械加工中的工艺系统具备的抗振性能。首先，我们可以提高工艺系统薄弱环节的刚度，这将会对于提高机床加工系统的稳定性有很大作用；再次，可以加大工艺系统的阻尼。这样可以通过增大部件之间的相对摩擦，制造零件时利用高内阻材料等方式。由此可见，在控制机械加工中的振动问题中采取以上措施可以有效地提高机械加工系统的抗振功能。
4 结束语
综上所述，机械加工中的振动问题对于机械加工的质量和生产效率都有很大的影响。因此，必须进一步提高和完善机械加工中振动问题的控制措施，这样才能提高机械加工的质量和生产效率。
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论文作者:刘海杰
论文发表刊物:《基层建设》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/10
标签：机械加工论文; 措施论文; 系统论文; 加工论文; 干扰论文; 机床论文; 刀具论文; 《基层建设》2017年第16期论文;