浅谈机械加工过程中机械振动的成因及解决措施

摘 要：近年来，机械加工在平常生活中的利用率愈来愈高，同时人们对其工件质量也提出了较高要求。在机械加工过程中，出现振动情况会直接影响加工件质量，因此怎样杜绝机械振动成为现阶段首要解决问题。本文将主要围绕机械加工过程中出现振动的成因和其特点展开分析，并提供具体优化措施以供参考。

关键词：机械加工；机械振动；激振力

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.19.025

0 引言

伴隨社会进步，对加工件质量提出了严格要求，但平常生活里一般使用的用具均是通过机械加工完成的。在机械加工进程中，道具与加工件间会产生摩擦，所以出现振动情况在所难免，这会减少加工件准确性，从而制约加工件在生活里的具体使用。所以，要强化对机械加工进程中振动出现的因由展开分析和探究。

1 机械加工进程中机械振动的成因和其特点

（1）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[1]。

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）强迫振动出现成因。首先，因为离心惯性力干扰。在机械加工进程中，皮带轮、部分回转工件、转轴在加工进程中会因为机械加工速度较大，致使其发生不均衡情况，进而出现离心力，其的出现是导致强迫振动出现的关键因素，振动频次和遭受向心力影响的工件转速几乎无异。

其次，若机械自身存在不足，会致使强迫振动出现，往往和机械设施里旋转要件有关联，在其存在尺寸差错时，会致使各个要件间贴合不密切，进而在加工进程中丧失平衡，备受离心力影响，从而形成强迫振动。

（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。

2 机械加工进程中机械振动处理对策

（1）关于强迫振动处理对策。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：

第一，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[2]。

第二，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。

第三，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。

（2）自激振动处理对策。第一，科学挑选道具几何系数。工件和道具作用力是自激振动出现的主要原因，要依据刀具几何系数需求展开科学挑选。在机械加工应用的刀具几何系数里，其前角与主偏角等几何系数对自激振动干扰最多。主偏角加大，前角随之增加，振幅降低。因此，在具体切削过程中，要合理加大主偏角和前角。另外，后角在符合需求基础上要尽可能选小，以此实现缓解机械振动的效果。

第二，科学择选切削用量。所谓切削用量，具体涵盖切削深度、进给量还有速度三方面指数。其中任何一个指数加大，都能提升生产效率。单单增加一个指数，其余指数都随之缩减。所以，要依据加工要求，对这些指数展开科学搭配。加工进程中，要尽可能选用比较浅的切削深度与较多的进给量，同时配用低速或者高速切削，以此避免自激振动。

第三，使用减震对策。机械体系本身的耐振属性同样是限制自激振动的主要要素，要提升机械体系刚度，以此来化解自激振动相应强度。具体实践对策为：针对接触面实施预处置；调节传动体系轴承缝隙；针对运作轴承增加相应预紧力；提升顶尖孔打磨品质。与此同时，还可使用减振装备来接受与耗费振动过程中的能量。

3 结论

综上所述，机械加工进程中振动种类繁多且原因繁杂，相关人员要依据现实加工状况，多视角全面剖析，有效确保机械体系加工品质与加工进程的合理性，从而提升作业效率。

参考文献：

[1]陈雪菊，张超.机械加工过程中机械振动的成因及解决措施[J].现代制造技术与装备，2017（04）：79-80.

[2]庞单舒，王倩.机械加工过程中机械振动的成因及解决措施研究[J].中国设备工程，2017（19）：73-74.

作者简介：杨君（1984-），男，河南驻马店人，硕士，讲师，从事机械设计与制造方向的教学与科研。