導(dǎo)語：機(jī)械加工振動現(xiàn)象產(chǎn)生原因及對策一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：振動現(xiàn)象在機(jī)械加工中的危害性極大，它不僅會產(chǎn)生大量的噪聲污染，還嚴(yán)重影響加工質(zhì)量與加工效率。因此，必須采取相應(yīng)措施來消除這種振動現(xiàn)象，提高機(jī)械加工效率與加工質(zhì)量。文章對機(jī)械加工中振動現(xiàn)象的產(chǎn)生原因及具體對策進(jìn)行深入的探討。

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工；振動現(xiàn)象；產(chǎn)生原因；具體對策

1自由振動的成因及危害

自由振動是機(jī)械加工振動現(xiàn)象的一種振動形式，發(fā)生幾率多，僅占振動現(xiàn)象總發(fā)生幾率的5%左右，通常引起機(jī)械加工自由振動現(xiàn)象的原因主要有兩點：①在機(jī)械加工過程中所產(chǎn)生的切削力在瞬間產(chǎn)生較大浮動；②由于加工過程受到外力沖擊的作用而產(chǎn)生的自由振動。自由振動由于不會受到外界其他能量的補(bǔ)充，因此在阻尼的作用下自由振動會急劇衰減。在機(jī)械加工中，自由振動對機(jī)械設(shè)備的危害性要小的多。不過自由振動的產(chǎn)生在某種程度上會造成機(jī)械的自激振動[1]。

2強(qiáng)迫振動的成因及危害

強(qiáng)迫振動的成因主要分為兩個方面，分別是機(jī)械設(shè)備的內(nèi)因與外因。內(nèi)因：①機(jī)械設(shè)備的傳動機(jī)構(gòu)在高速運轉(zhuǎn)過程中所產(chǎn)生的強(qiáng)大離心慣性作用力而引發(fā)的強(qiáng)迫振動，例如皮帶輪、電機(jī)轉(zhuǎn)子等，強(qiáng)迫振動所產(chǎn)生的振動頻率基本和這些高速回轉(zhuǎn)元件的速率一致；②機(jī)械設(shè)備的傳動機(jī)構(gòu)有缺陷時，例如傳動機(jī)構(gòu)中的某些旋轉(zhuǎn)構(gòu)件出現(xiàn)誤差、接頭松動、尺寸不均勻等，進(jìn)而在高速轉(zhuǎn)動過程中產(chǎn)生具備周期性特征的干擾作用力，從而引發(fā)強(qiáng)迫振動現(xiàn)象；③機(jī)械設(shè)備加工中，由于其具備間歇性特征，因此造成了工件間斷位置和加工位置存在密集的節(jié)奏交替，從而在不斷的節(jié)奏交替過程中形成周期性的激振力，進(jìn)而造成強(qiáng)迫振動，例如工件的拉削及銑削過程。外因：①在機(jī)械加工過程中引起的地基振動現(xiàn)象；②機(jī)械設(shè)備中的往復(fù)運動構(gòu)件所產(chǎn)生的沖擊和慣性力也會引發(fā)強(qiáng)迫振動。強(qiáng)迫振動所產(chǎn)生的干擾力對機(jī)械加工過程會產(chǎn)生嚴(yán)重影響，甚至?xí)斐蓹C(jī)械設(shè)備發(fā)生損壞，因此必須采取相應(yīng)的措施來消除這種強(qiáng)迫振動[2]。

3自激振動的成因及危害

在機(jī)械加工過程中，引起自激振動的原因有很多，主要如下：①機(jī)械設(shè)備在對工件進(jìn)行切削時，工件所產(chǎn)生的切屑會與設(shè)備刀具形成摩擦，進(jìn)而發(fā)生自激振動現(xiàn)象；②機(jī)械設(shè)備的刀具因工件硬度不均勻而造成崩刀，如果崩刀后仍繼續(xù)運行機(jī)械設(shè)備，就會引發(fā)自激振動現(xiàn)象；③機(jī)械設(shè)備的刀具安裝存在問題，造成刀桿顫動、剛性差等問題，進(jìn)而產(chǎn)生自激振動問題；④在對細(xì)長軸工件進(jìn)行加工過程中，由于工件剛度較差使工件表面形成錐度或波紋，進(jìn)而造成細(xì)長軸工件加工過程中產(chǎn)生自激振動；⑤對工件切削量較大或過小時也會引發(fā)自激振動現(xiàn)象；⑥工件中的積屑瘤所引起的切削層橫截面積不斷變化而發(fā)生的自激振動現(xiàn)象。自激振動的成因較為復(fù)雜，并且會產(chǎn)生不衰減的周期性變化，其發(fā)生幾率更是占到振動總發(fā)生幾率的65%左右，這也使其對機(jī)械設(shè)備的加工效率與自身性能產(chǎn)生嚴(yán)重影響，甚至還會造成設(shè)備構(gòu)件損壞，進(jìn)而引發(fā)嚴(yán)重的安全事故。因此，必須要采取具有針對性的措施來消除自激振動現(xiàn)象[3]。

4機(jī)械加工中消除振動現(xiàn)象的具體對策

由于自由振動不會受到外界其他能量的補(bǔ)充，能夠快速衰減，因此對機(jī)械設(shè)備的影響非常小，幾乎可以忽略不計。而相比于自由振動來說，強(qiáng)迫振動與自激振動的危害性極大，它們不會進(jìn)行自然衰減，因此必須采取相應(yīng)的措施來消除這兩種振動現(xiàn)象。4.1消除強(qiáng)迫振動的具體對策。在消除強(qiáng)迫振動的措施中，主要是對激振力、振源頻率、系統(tǒng)阻尼來入手，并采取措施來對外來振動進(jìn)行隔離。具體包括對機(jī)械設(shè)備中所有大于600轉(zhuǎn)每分鐘以上傳動構(gòu)件及回轉(zhuǎn)構(gòu)件加裝自動平衡裝置，并盡量采用斜齒輪來對直齒輪進(jìn)行替代。在傳動構(gòu)件的主軸位置處設(shè)置飛輪，并將小功率設(shè)備中的動力源和機(jī)床進(jìn)行隔離，此外還要對同軸度進(jìn)行改善，提高機(jī)械的制造精度及裝配質(zhì)量，并去除高速軸及主軸中起到帶動潤滑油泵作用的凸輪構(gòu)件，以此減小機(jī)械設(shè)備激振力。在振源頻率方面，應(yīng)對激振力頻率進(jìn)行必要的調(diào)節(jié)，并將機(jī)械加工設(shè)備中的各個部件固有頻率進(jìn)行設(shè)計，使其在共振頻率上要遠(yuǎn)小于共振區(qū)頻率。此外還要對設(shè)備中的鑲條、軸承等構(gòu)件與其他部件的間隙進(jìn)行調(diào)整，并對機(jī)械加工設(shè)備的相關(guān)運動參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)。在系統(tǒng)阻尼方面，應(yīng)在加工機(jī)床的主軸位置中設(shè)置電裝變液阻尼器，并將滾動軸承進(jìn)行預(yù)緊調(diào)試，還可在零部件臂內(nèi)填入阻尼材料。在隔離外來振動方面，可將電動機(jī)等動力源構(gòu)件和機(jī)床分離，并利用隔振材料將設(shè)備和地面實施隔離。4.2消除自激振動的具體對策。在消除自激振動的具體對策中，可以從減小重疊系數(shù)、調(diào)整機(jī)床、刀具與工件的相對位置、優(yōu)化刀具選擇及對切削用量進(jìn)行合理選擇等四個方面來進(jìn)行入手。減小重疊系數(shù)可以通過對刀具幾何形狀及切削用量的改變來進(jìn)行，這樣能夠使機(jī)械設(shè)備的切削加工更加穩(wěn)定。此外，還可以在刀具的后部位置設(shè)置窄棱面。對切削用量的選擇應(yīng)確保三點：①進(jìn)給量大、切削深度?。虎诋?dāng)工件加工要求不高時，可利用低速切削或高速切削；③在工件表面粗糙度能夠允許的情況下，適當(dāng)增加進(jìn)給量。

作者:華攀鋒 單位:無錫機(jī)電高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校

參考文獻(xiàn)：

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[3]張鵬.農(nóng)業(yè)機(jī)械噪聲產(chǎn)生的原因與控制技術(shù)[J].南方農(nóng)機(jī),2008(3):32.