摘要：在机械加工的过程中，机械振动的现象是会影响机械加工的进度与质量，造成严重的生产浪费。此外，在机械加工的过程中，机械振动还会产生巨大的噪声，容易对生产环境、生活环境等造成巨大的噪音危害。因此，文章结合工作实际，针对机械加工过程中振动现象的产生原因及其特征进行了分析，并提出相应的措施，为解决机械加工过程中机械振动现象提供参考。
关键词：机械加工；机械振动；成因；解决措施
引言
机械加工中的振动现象是比较常见的一种故障现象，主要是因工具设备反复且有规律的运动所导致的，从某种意义上来讲属于一种物理现象，所以振动的产生也是一种必然现象。但振动频率的大小及所产生的影响作用并不是一致的，轻微振动所产生的后果则会降低机械加工的精准度，而振动频率较大将对整个机械设备产生极其严重的影响，甚至将破坏机械设备的整体运行状态，对其产品质量产生的影响是不容被忽视的，所以针对机械加工中存在的振动现象必须引起足够的重视，来提高产品加工的精确度和准确度，减少振动频率的发生次数，从未保障其产品质量是目前机械加工中亟待面临的重要问题之一。
一、振动对机械加工过程的影响
在加工过程中产生了振动，在很大程度上阻碍了切削用量的提高，甚至更为严重的是导致切削不能正常的进行，影响了机械加工的生产效率。还会使机床和夹具等一些零件的链接处出现松动现象，使得期间的缝隙增大，导致刚度与精度降低，同时缩短了使用寿命。在切削过程中所产生的振动，可能会使刀尖刀刃崩碎，特别是那些韧性非常差的道具，刀具的材质是陶瓷的或者是硬质合金的要注意可能会引起的消振问题。当振动的频率很低时，就会产生一定的波度，振动的频率高时，就会导致加工面粗糙。
二、机械加工过程中产生机械振动的成因
1、自由振动产生的原因
在机械加工中，自由振动是最简单的振动，所占振动比率仅5%左右，引起自由振动的主要原因有：（1）在机械设备加工过程中，切削力突然发生变化引起自由振动。（2）机械加工设备在加工时，外界力对其产生冲击而引起自由振动。机械加工过程产生的自由振动过程没有外来能量的补充，其振动一般会因阻尼的作用而迅速衰减，可见，自由振动对机械加工过程影响较小，但是自由振动在一定条件下诱发产生自激振动。
2、强迫振动的成因
强迫振动作为机械加工过程中产生的最主要的振动，对于强迫振动的成因来说一般分为两个因素的影响，一个是外部因素，一个是内部因素。而内部因素作为最主要的影响因素，主要成因是（1）对于机床的加工在整体上会存在不平衡的因素，而整体的离心力就会成为一个具有周期性特点的作用力，在这种情况下就会发生皮带、卡盘和电机回转不平衡的产生。（2）机床传动性的零件一般会存在一些缺陷，就会引起强迫振动的产生。（3）在切削过程中的不均匀性，这也会引起强迫振动的产生。从外部因素来说，地基的振动会产生强迫振动的发生，这种情况下会出现在冲压机械的过程中，剧烈的地基振动导致强迫振动，这种强迫振动的产生对于机械的设备和加工工件的影响是非常大的。
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3、自激的振动产生的原因
第一，在进行切、片和削的过程中，操作的零件在运转的过程中，会有一些细碎的原料渣，这是在操作的时候留下了的，不定期清理则会产生阻碍，造成摩擦，从而引起自激的振动；第二，生产加工设备零件的时候，选用的原料质量不佳，而且生产的水平落后，造成零部件尤其是刀片性能差，弹性也没有保证，那么在运作的时候会产生自激的振动；第三，机械加工设备在组装的时候存在缺失，个别零件之间连接不紧密；第四，个别零件与机床不匹配，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。
三、机械加工过程中机械振动的解决措施
1、降低强迫振动的具体方式
要想有效降低强迫振动出现的频率，就要找到造成这种振动的原因，从根源上解决这一问题。
（1）降低激振力。在机械加工过程中存在回转不平衡问题，这就会导致激振力的产生。要想降低激振力就要解决元件不平衡问题，减少冲击力和离心力对系统的影响。首要要保证电动转子、砂轮以及刀盘等具备高转速的元件的平衡性，保证在装置过程中的平衡性。其次是要可能保证传动装置的稳定程度，比如说在加工机械设备时要尽量保证传动皮带长度一致，要使用斜齿轮等。保证传动的稳定程度。在机械加工过程中要调整设备轴心的轴度，提高设备的精确度，保证装配质量。（2）降低外来振动对设备的影响。在进行机械加工时，要将机床和动力源合理划分开，可以在设备之间使用隔振材料，这样就可以有效降低外来振动对设备的影响。（3）提高系统阻尼。要想降低机械加工过程的振动就要提高设备的刚度和稳定性，而提高阻尼是解决这一问题的有效措施。要想提高阻尼主要从以下几个方面入手：在机床的主轴上安装阻尼器、在支承件上安装混凝土等阻尼材料。这样才能有效提高设备的阻尼，增强设备稳定性。
2、减少自激振动的措施
由于自激振动的产生原因来源于系统内部，因此防范自激振动应从系统内部构建的优化着手。在机械加工过程中，合理选择切削用量，合理选择刀具的几何参数，以及切削过程中对阻尼的合理控制，都能够有效的减小甚至消除自激振动的发生频率。针对不同类型的机械加工条件，按照不同加工工件的硬度，进一步合理改变切削速度。通过合理提高切削速度可以有效控制切削温度的上升，进而保证机械刀具寿命。同时进给量和切削深度对工件的影响也很大，可以使用高速或低速切削模式，如果必须保证加工表面粗糙度要求不高，可适当选择大的进给量，以满足加工的需要，提高加工效率。工件表面在粗糙度要求较高时，就必须降低进给量。科学的调控进给量和切削深度，在符合质量标准的前提下，适当加大或减少进给量，既保证加工效率，同时减少自激振动的发生。在刀具的选择过程中应该按照刀具几何参数要求进行合理选择。刀具主偏角和前角等几何参数与振动之间的关系最为密切，在实际切削情况下，可以适当增大前角与主偏角，后角在满足要求的前提下，可以尽量取小，以便达到减小机械振动的目的。因此，确定合理的刀具几何参数能够有效减少自激振动的发生。减振装置的合理运用，以及引进先进的机械加工工艺，提高机械加工设备减振吸振能力，综合运用多种减振方法，可以有效地减少自激振动的发生。阻尼装置的使用对减小机械设备的振动也具有良好的效果。
结语
总而言之，机械振动在加工生产过程中是一种比较常见的现象，有的振动不会造成太大影响，而有的振动，本身是由于机械故障所产生的，需要进行进一步的检查和分析，明确问题来源，寻求最佳的解决措施。降低振动的方式多样化，可以从多个方面入手，降低机械振动，保障工件质量，促进生产效率的提高。
参考文献
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论文作者:黄富
论文发表刊物:《电力设备》2017年第1期
论文发表时间:2017/3/9
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