机械加工过程中机械振动的成因及解决措施探讨

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　　[摘要]机械加工过程中，机械振动是较为常见的。如果机械设备在运行中产生振动，必然会有负面影响，不利于企业的生产，降低产品的质量，而且机械寿命会缩短，企业的经营利润降低。机械加工的过程中一旦产生振动，就需要采取有效的措施解决，以提高产品的质量和生产效率。本论文针对机械加工过程中机械振动的成因及解决措施展开研究。
　　[关键词]机械加工过程 机械振动 成因 解决措施
　　引言：
　　当前的市场竞争日益激烈，对于加工件有很高的质量要求。采用机械加工的方法，会对加工件间产生摩擦，就会出现振动，必然会对加工件造成损伤，降低其应用价值。这就需要重视机械加工中所产生的振动问题，对于相关的问题进行分析，提出相应的解决措施。
　　一、机械加工过程中产生振动的主要原因
　　（一）机械加工过程中产生自由振动的主要原因
　　其一，机械加工中，机械设备上的刀具的反复运动，使得加工件增加了切削力效果，当切削力发生转变，就会产生振动。
　　其二，机械加工的过程中，受到外力的作用有冲击力产生，就会产生自由振动。机械加工中自由振动是不可避免的，主要是由于力的作用下产生的。但是，如果自由振动中没有增强外力，就说明有阻力存在，使得振动逐渐削弱。由于各种外在因素干扰导致的自由振动是不容易被消除的。因此，找到导致自由振动的主要因素，就需要采取措施解决，否则会对加工件品质造成影响。
　　（二）机械加工过程中产生强迫振动的主要原因
　　其一，机械加工过程中产生强迫振动，主要是由于离心惯性力的作用下产生的。机械加工中，由于加工的速度大，包括皮带轮、转轴以及部分回转工件都会不同程度的影响，出现不均衡的状况，就会有离心力出现，由此造成强迫振动。
　　其二，如果机械自身有缺陷存在，产生强迫振动是必然的。通常而言，与往机械设备存在关联性，当设备处于运转状态的时候，由于部件的规格上存在误差，各个要件之间没有密切贴合，在机械加工的过程中就会失去平衡。
　　（三）机械加工过程中产生自激振动的主要原因
　　机械加工过程中如果产生非常激烈的振动，就需要认真分析，因为产生这种现象的因素是比较多的。比如，加工材质的硬度散布不够均匀就会产生激烈的振动，甚至会造成刀具和加工件间迁移，就会有切削力形成，因此就会有自激振动产生。
　　二、机械加工进程中处理机械振动的有效对策
　　（一）机械加工进程中对自由振动和强迫振动的处理策略
　　当机械加工进程中产生自由振动的时候，需要对切削力调整到合适的状态，就可以解决自由振动的问题。如果采用了这种方法依然存在振动，就要考虑外力因素，对加工环境以及机械部件进行检查。强迫振动主要是受到外力的影响。无论是自由振动，还是强迫振动，都要以预防为主，对较为常见的振源以及振动的规律进行分析，将振源归类，通过实验的方法，利用环境实验、空转实验等等方法对振动做出判断。
　　在机械加工现场使用传感器搜集振动讯号，对振动频次进行分析，确定振源之后，可以采用如下的方法。
　　其一，对外部的振源进行分离。在机械加工中，使用动力源间隔振源，包括各种加工设施、电动机以及油泵等等都可以发挥作用。使用隔振材质也可以间隔振源。比如，使用厚橡皮垫在机床下面，与地基隔离，也可以开挖防振沟，使得设施离开地面，就可以在一定程度上减弱振动。
　　其二，对振源频率做好协调工作。采用这种方法可以避免激振力的作用下产生的共振现象。对机械加工设备进行制造时候，各个要件的自有频率不可以与共振区等同。在机械加工体系已经明确的情况下，要做好激振力频率的协调工作，避免自有频率产生。在机械加工的过程中，要调整好电动机的运转速度，与共振地区错开，避免产生强烈的振动。
　　（二）机械加工进程中对自激振动的处理策略
　　其一，机械加工进程中处理自激振动，要对刀具几何系数合理选择，因为工件的作用力和刀具的作用力是产生自激振动的主要原因。选择的过程中，需要根据刀具几何系数以及实际需求选择。
　　机械加工中所使用的刀具几何系数中，自激振动干扰性最强的的是偏角的几何系数，随着主偏角的加大，前角就会有所增加，导致振幅降低，就会在加工中产生振动。切削操作中，将主偏角和前角合理加大，就不会有振动现象产生。将后角减小，使其符合基础要求，对于机械振动可以起到缓解的作用。
　　其二，对切削用量要科学择选。切削用量，就是指切削深度、进给量、切削的速度等指数。随着指数的加大，生产效率就会提高。如果仅仅是增加一个指数，其他的指数就会相对减小，很有可能导致振动。为了避免振动现象发生，就需要对每个指数合理搭配。在机械加工的过程中，切削深度要盡可能浅一些，进给量多一些，切削的速度要适中，可以有效地避免自激振动现象产生。
　　其三，机械加工中采用减震对策。机械加工的过程中，机械体系本身就有一定的耐振属性，同时也是自激振动的限制性要素。要将机械体系的刚度提升，将自激振动的强度减弱，就可以避免振动。在具体的实施中，需要对接触面采用预处置的方式，对于传动体系轴承间隙进行调节，运作轴承的预紧力需要增加，顶尖孔的打磨要细致，提高其品质。
　　结束语：
　　综上所述，在机械加工的过程中产生振动是在所难免的。振动的种类很多，而且产生振动的原因繁杂。对于振动问题的处理中，要结合机械加工的实际状况，从多个角度分析，保证加工的品质，提高加工作业的效率。
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