关键词：机械加工；机械振动；成因；改进措施
随着市场经济的发展，机械加工企业面临着激烈的市场竞争，随着国家产业格局的调整和优化，高科技电子产业快速发展，传统的机械加工行业面临着多方面的压力，市场发展逐渐呈现饱和，市场份额不断减少。在机械制造的过程中，机械加工作为其重要的环节，具有非常高 的精度要求。机械加工的过程中机械振动的类型比较多，造成机械振 动的原因比较复杂。通过对机械振动进行分析，寻找机械振动的源头，根据机械加工的实际情况，采取相应的改进措施，提高机械加工的效 率和质量。
1 机械加工中机械振动的原因
（1）强迫振动的发生原因。
在机械加工的过程中，由于外界相关因素的影响，导致强迫振动的出现。在强迫振动中存在稳态振动和 瞬态振动两种方式。激振力的不同产生不同周期的振动，主要由于以 下几点：机械加工的过程中，内部因素和外部因素造成强迫振动出现，其中内部因素是主要因素。机床上回转件不平衡导致机械整体离心力 出现周期性的变化。此种方式主要是由于电机、卡盘以及皮带轮回不 平衡造成的。机床传动零件自身缺陷也会导致振动发生。如由于拖板 间的间隙过大、轴架等机床部件出现松动等。在切削的过程中，切削 力的不均匀也会造成振动发生。机械振动发生的外部因素主要是地基 振动因素造成的，在机械加工现场地基出现振动，导致强迫振动发生。
（2）自激振动出现的原因。
机械加工中，自激振动也是常见的 一种振动方式，造成自激振动主要是由以下原因：在零件切削的过程 中，刀具和工件出现相应的摩擦，造成自激振动的发生。在实际的加 工中，由于特殊情况影响，设备硬度不均匀，造成崩刀现象的发生，造成自激振动发生。在刀具安装的过程中，刚性较差导致刀杆发生颤 动，引发自激振动。
（3）自由振动。
机械加工时自由振动的产生是因为激振力 作用而形成的，若是没有外力予以补充，那么就会处于振动 衰弱状态[1]。而自由振动的影响要素，是机械加工过程中切削力发生了突变，或加工时出现了外力。切削力和外力的间断 性作用，会使自由振动慢慢降低，同时其特性十分容易受系统刚度与固有频率等有关要素的影响，此类振动对机械加工 造成的影响相对而言比较小。
2 机械加工过程中机械振动的有效改进措施
（1）机械加工的过程中，外力作用是强迫振动产生的重要原因，在对强迫振动进行改进的过程中，需要结合振动的规律和振动源头。强迫振动的源头大多来自外界，可以采取现场测试、环境实验等方式 寻找振动源头。在现场测试的过程中，借助相应的振动传感收集装置，开展频谱分析工作，根据分析的结果判断振动频率。环境实验的过程 中，根据外界环境中的振源，对停机状态下的振动信号进行采集以及 分析，提出相应的频率信息确定振动的源头。在明确振动的源头之后，采取下面的改进措施：第一，隔离外来振源。机械加工中，将加工设 备和电动机、油泵等动力类型的设备分开，实现振源的隔离。也可以 使用相应的隔振材料，如弹性木板等实现地基和机床等设备的隔离。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆也可以采取挖掘防振沟的方式，将地面和设备进行隔离。第二，有效 控制激振力。在机械加工的过程中，由于不平衡问题的存在造成激振 力的出现。在振动控制的过程中，需要做好激振力的控制措施，其关键点是有效减少系统中的不平衡现象。因此，在机械系统中安装相应 的自动平衡装置，可以采取动态和静态两种平衡装置。为了有效增强 系统的稳定性，应当保证设备的质量，提高安装的精度。技术人员在 机械加工开展之前和加工过程中，针对元件开展相应的平衡调节工作，有效控制和减少激振力的出现，改善机械振动的情况。第三，有效调节振源频率。频率调节的目的是有效控制激振力的频率，使其能够低于固有频率，避免出现共振现象。在机械结构设计的过程中，应当避免系统中各个部件固有频率过于接近共振频率。如果机械加工系统已 经明确，可以通过调节激振力频率的方式，有效避开系统固有频率。在机械加工的过程中，可以改变主轴的转速或者电动机的运转速度等 各项参数，避免其接近共振范围。第四，有效增强系统阻尼。机械加 工的过程中，通过增强机械系统设备的刚性以及稳定性，改善强迫振 动。适当安装相应的阻尼器增强系统的阻尼。在支撑件的零部件臂处填充相应的阻尼材料。机械加工系统中，需要承受弯曲振动的表面，喷涂相应的内阻和高弹性的黏性材料，提高阻尼装置的效率，改善机械振动的现状。
（2）自激振动的改进措施。自激振动的振源找是根据振动频率、范围以及性质等进行综合的判断，使用逐步排查的方式寻找振源。自 激振动和系统工艺有着直接的关系，诊断的难度比较低。自激振动中 振源在内部的情况下，通过单独驱动机床的各个部分开展相应的空转 试验寻找振源。针对有可能发生振动的元器件或者运动部件进行评估，根据相应的参数计算、外力频率分析以及运转试验等进行分析，明确 机械自激振动的振源。在改进自激振动中，可以采取下面方式：第一，刀具参数选择应当合理。刀具和工件之间的作用力是自激振动的重要 源头，根据刀具参数的要求选择合适的刀具。机械加工的过程中，刀具主偏角和前角的参数是自激振动的主要影响因素，主偏角不断增加，前角就会越大，振幅就会减小。在实际的切削加工中，应当适当的扩 大主偏角和前角，在满足条件的情况下，尽量减小后角，有效减小机械振动。第二，选择适当的切削量。切削用量主要有切削速度、进给 量以及切削深度，任意一个参数的变化，都会对生产效率产生影响。在机械加工的过程中，根据加工的需求，需要对三个参数进行优化。加工的过程中，进给量选择相对较大的，切削深度应当较小，采用高 速切削或者低俗切削的方式，实现减少自激振动的目的。第三，采取 相应的减振措施。机械系统自身的抗振性能是自激振动的原因之一，应当注重机械系统刚性的提高，达到降低自激振动的目的。在实际的 措施中，可以通过对接触面采取预处理的方式，调整轴承之间的间隙，增加滚动轴承的预紧力等。同时也可以采取相应的减振装置，消耗和 吸收振动的能量。
3 结语
在技术和工艺发展的过程中，原料和设备开展高精度的加工是重 要的基础。在传统的机械加工和数字化加工中，工件和工具之间需要 进行往复运动，系统通常会出现振动问题。振动的类型和程度不同，对机械加工进度有着不同的影响。随着工业生产对机械加工精度要求 的提高，降低机械加工环节中的振动现象，能够有效提高机械加工精 度。通过分析机械加工振动的原因，采取科学合理的规避和消除措施，有效提高机械生产的效率和质量。
参考文献：
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[4] 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.
论文作者:冯蓬,赵宏伟
论文发表刊物:《电力设备》2019年第4期
论文发表时间:2019/7/5
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