哈尔滨轴承集团公司 黑龙江 哈尔滨 150036
摘要：随着经济的发展，我国数控技术的发展如春笋般迅速。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，为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影响加工产品的精度。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长期解决的问题之一。
关键词：机械加工；机械振动；成因；解决措施
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 机械加工振动造成的危害
在机械生产的过程中，经常会出现振动问题。振动对于工业生产具有严重的危害。尤其对加工过程中的质量影响，使加工零件的表面粗糙度提高，甚至出现纹路的瑕疵问题。由于加工过程中出现的振动问题，对于刀具与工件的位移也会产生影响，造成刀具在加工使用的过程中，难以对精准度进行控制。机械加工中产生的振动对切削刀具的质量产生影响，振动的过程中，刀具不能正常的进行工作，这样就会对其工作质量造成影响，使刀具承受其他外力，造成切削热的逐渐增加，造成刀具的损坏情况越来越严重。另外，机械加工过程中的振动对机床与工装夹具也会产生明显的影响，使元件之间的连接出现松动，元件之间的间隙也会越来越大。由于振动造成夹具与机床零件的磨损，其加工的精准度与质量就会下降，进而降低元件的使用时间。机械加工振动还会对生产效率与操作环境等产生影响。降低机械加工中的振动，能够提高其加工的质量与生产效率。
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2 机械加工过程中机械振动的原因
2.1 强迫振动出现成因
在进行削磨的过程中，皮带和电动机产生的相互作用力，会造成机械振动。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将达不到精细的程度。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:第一，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。第二，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。第三，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 自由振动出现成因
首先，在机械加工进程中，道具反复运动会增加加工件切削力效果，在其出现转变时，机械加工进程中出现振动情况。其次，在实施机械加工时，相关设施被外力所左右，进而为其带来不小冲击，导致自由振动。机械加工进程中自由振动情况的出现通常是因为力效果，但在自由振动进程中并未增强外力，所以这一情况会因为阻力出现而渐渐削弱。不难发现，自由振动为机械加工进程制造的干扰不易去除，但其确是引发自激振动的一个核心因素，在相应条件中加工进程会发生自激振动情况，严重影响加工件品质。
2.3 自激振动出现成因
这一情况出现频率较多而且是一种十分猛烈的振动。引发自激振动出现的因素有很多。比如：加工材质硬度散布不均衡，加工余量转变等要素导致体系振动，而在此基础上还会致使道具和加工件间地点发生迁移，进而形成切削力，出现自激振动。
3 机械加工过程中机械振动的解决措施
3.1 强迫振动控制措施
机械体系出现强迫振动主要在于有着连续的外力影响。预防强迫振动，要综合常见振源、振动展现规律等等率先明确振源类别。此种振动振源普遍源于外部，因此可利用环境实验、空转实验、现场拾振等形式展开判断。对于现场拾振来讲，其是运用力、速度传感器等搜集已有条件中机械加工进程出现的振动讯号展开频谱剖析，依据剖析结果明确具体振动频次。环境实验则是采用已经确定体系外部环境里出现的振源，选在停机情况下对振动讯号展开搜集与剖析，从而挖掘影响源频率成分且清楚其由来。对于空转实验来说，其是依据加工需求的运动指数运作没有加工件的机械设施展开振动讯号搜集和剖析，且和具体加工进程中频谱图展开比较。确定出现强迫振动振源以后，可使用下列手段：
3.1.1 分离外部振源
在机械加工进程中，把加工设施和油泵、电动机等动力源间隔振源；可使用隔振材质例如厚橡皮等把机床和地基分离，还可使用开挖防振沟形式减少设施与地面间的关联。
3.1.2 协调振源频率
这样做是为了杜绝激振力的频率与体系中已有频率相同，预防共振问题。策划机械加工设施构造时，杜绝让系统中每一要件自有频率和共振区相同；如果机械加工体系明确，利用协调激振力频率来高效躲避体系自有频率；加工进程中使用转变电动机、主轴转速等运动指数，和共振地区错开。
3.1.3 降低激振力
对于激振力出现原因来说，是因为机械加工进程中出现不均衡情况导致的。降低激振力的重中之重，是要杜绝体系中不均衡情况。所以，要在体系中装置相应自主均衡装备，使用动态或者静态均衡手段。另外，为提升传动体系可靠性，必须要确保设施质量且提升装置精细度。并且，相应技术人员在机械加工开始前与实施进程中要对元件展开均衡协调，这同样是降低激振力的良好措施。
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
通过前面的分析和讨论，我们可以得出结论，在加工过程中产生机械振动主要有两种方式。受迫振动和自激振动，机械振动对于机器质量的影响是十分巨大的，他可能影响到设备的损耗程度甚至说产品的质量以及生产速度和生产效率等等，这就要求我们及时找出原因，采取一系列措施解决问题。
参考文献
[1]王平.机械加工过程中机械振动的成因及解决措施[J].南方农机.2018(20).
[2]叶康智.机械加工过程中机械振动的成因及解决方法[J].山东工业技术.2018(01).
论文作者:李拓宇,刘春志
论文发表刊物:《防护工程》2018年第33期
论文发表时间:2019/2/22
标签：机械加工论文; 过程中论文; 加工论文; 工件论文; 机械论文; 刀具论文; 进程论文; 《防护工程》2018年第33期论文;