機(jī)械加工過程中機(jī)械振動的成因及解決措施

【摘要】在機(jī)械加工的過程中，機(jī)械振動的現(xiàn)象是會影響機(jī)械加工的進(jìn)度與質(zhì)量，造成嚴(yán)重的生產(chǎn)浪費(fèi)。此外，在機(jī)械加工的過程中，機(jī)械振動還會產(chǎn)生巨大的噪聲，容易對生產(chǎn)環(huán)境、生活環(huán)境等造成巨大的噪音危害。因此，文章結(jié)合工作實(shí)際，針對機(jī)械加工過程中振動現(xiàn)象的產(chǎn)生原因及其特征進(jìn)行了分析，并提出相應(yīng)的措施，為解決機(jī)械加工過程中機(jī)械振動現(xiàn)象提供參考。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械加工；機(jī)械振動；成因；解決措施

在機(jī)械加工的過程中，機(jī)械振動的現(xiàn)象是十分普遍的，造成機(jī)械振動的原因也是多方面的。在機(jī)械加工的過程中，機(jī)械振動帶來的危害和影響是比較大的，不僅能夠影響機(jī)械加工的效率和速度，還會影響機(jī)械生產(chǎn)的質(zhì)量，最終造成生產(chǎn)停滯。機(jī)械振動下生產(chǎn)出來的零部件屬于殘次品，不符合機(jī)械生產(chǎn)的質(zhì)量，這就會造成巨大的生產(chǎn)浪費(fèi)。因此，應(yīng)該根據(jù)機(jī)械加工的類型及屬性，全面分析機(jī)械振動的現(xiàn)象和類型，并分析機(jī)械振動的成因，采取科學(xué)合理的措施來規(guī)避和消除機(jī)械振動，提升機(jī)械生產(chǎn)的質(zhì)量和效率。

一、機(jī)械加工中機(jī)械振動的種類

在機(jī)械加工中，對零部件的切割與生產(chǎn)需要機(jī)械不同部位同時發(fā)生作用，同時還需要機(jī)械不同零部件都處于優(yōu)良的狀態(tài)之下。只有這樣才能確保機(jī)械生產(chǎn)的質(zhì)量，才能提升機(jī)械加工的準(zhǔn)確度和精確度。在機(jī)械加工中，對于零部件產(chǎn)生作用的機(jī)理，除了機(jī)械系統(tǒng)的自身的運(yùn)轉(zhuǎn)外，最關(guān)鍵的最直接的是機(jī)械刀片與零部件之間的相互作用。當(dāng)加工機(jī)械處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，對于零部件的作用主要是通過機(jī)械刀具的切割刨除等作用。在切割的過程中，自然會使得刀片與零部件產(chǎn)生最直接的接觸，這是一種周期性的運(yùn)動，一旦產(chǎn)生振動，就容易使得零件加工表面出現(xiàn)振紋。在實(shí)踐中，為了規(guī)避和減少振動帶來的不利影響，人們往往注重加強(qiáng)機(jī)械的保養(yǎng)，甚至定期停止生產(chǎn)加工?？梢?，在機(jī)械加工中，機(jī)械振動的危害是巨大的。

在機(jī)械加工的過程中，人們往往按照機(jī)械振動的形成原因，將其歸納為以下三種振動類型，由于機(jī)械系統(tǒng)發(fā)生故障或者刀具不穩(wěn)等機(jī)械故障等原因形成的自由振動，這類型振動的危害較小，隨著機(jī)械加工的深入開展，這類型的振動容易消減。受迫振動則是在機(jī)械加工的過程中，受各種內(nèi)外力的影響，使得機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)了受迫振動，這類型的振動危害較大，不存在消減。還有一類型機(jī)械振動是自激振動。

二、機(jī)械加工中兩種機(jī)械振動的成因及控制措施

在機(jī)械加工的過程中，為了有效地提升機(jī)械加工的質(zhì)量，必須科學(xué)全面地分析機(jī)械振動的成因及分類，并采取科學(xué)有效的措施。

1、受迫振動的成因及解決措施

在機(jī)械振動中，受迫振動的情況屢屢出現(xiàn)，受迫振動所產(chǎn)生的危害也是巨大的，而且這類型的機(jī)械振動難以消除，可能會隨著機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)而持續(xù)下去。在機(jī)械加工中，造成受迫振動的成因主要包括兩個方面：一方面是因?yàn)闄C(jī)械設(shè)備的系統(tǒng)內(nèi)部元件在發(fā)生作用的過程中，自身設(shè)備產(chǎn)生的振動。一方面則是因?yàn)闄C(jī)械設(shè)備外部周期交變的激振力（即振源）作用下引起的振動，在機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，需要多個零件來參與工作，共同運(yùn)轉(zhuǎn)才能生產(chǎn)出來。但在機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，不同部位的零部件很有可能會發(fā)生一些失位、失衡的情況，比如高速旋轉(zhuǎn)的渦輪，一旦發(fā)生不平衡，其向外傳播的不平衡力是巨大的，其受迫振動的幅度也是相當(dāng)大的。同時，在機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，由于現(xiàn)代化科技的發(fā)生，使得機(jī)械設(shè)備的作業(yè)往往由電腦操作。人工在運(yùn)用電腦操作時，因?yàn)槿斯なд`同樣會造成巨大的受迫振動，當(dāng)然還包括皮帶運(yùn)轉(zhuǎn)等方面的原因等。

在機(jī)械加工過程中，受迫振動的危害是巨大的，為了減少和消除機(jī)械振動帶來的生產(chǎn)效率低下及生產(chǎn)質(zhì)量低下等危害，應(yīng)該采用有效的控制措施，及時減小和消除受迫振動。首先，及時檢修機(jī)械設(shè)備，確保機(jī)械設(shè)備中的各個元部件都處于優(yōu)良的工作狀態(tài)中，同時還應(yīng)該有效地確保機(jī)械設(shè)備的平衡，加強(qiáng)機(jī)械設(shè)備的檢查，及時清除機(jī)械設(shè)備中的灰塵、雜質(zhì)等。其次，還應(yīng)該有效地保障機(jī)械設(shè)備軸承的平衡性和精準(zhǔn)度，特別是在機(jī)械設(shè)備的流水線的作業(yè)過程中，軸承的偏動及失衡性都會影響機(jī)械設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)速率和運(yùn)轉(zhuǎn)質(zhì)量，鑒于此，在機(jī)械設(shè)備的采購及日常的審查環(huán)節(jié)中，應(yīng)該有確保機(jī)械設(shè)備中核心因素軸承的精確性。最后，為有效的減少電機(jī)自身的振動性，還應(yīng)該采取一定的隔離措施，使得電機(jī)與床身相互隔離，互不影響。

2、自激振動的成因及解決措施

在機(jī)械加工的過程中，自激振動的危害同樣是巨大的，自激振動是指在機(jī)械設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的振動，這種振動周期性的作用，使得這種振動發(fā)生在系統(tǒng)內(nèi)部。在機(jī)械設(shè)備的加工過程中，自激振動的危害是巨大的。這類型的機(jī)械振動是一種只增不減的振動，一旦機(jī)械加工的過程中出現(xiàn)自激振動，那么這類型的振動將會無法消除，始終停留在系統(tǒng)的內(nèi)部。自激振動的能量是不斷累加的，雖然機(jī)械加工過程中的自激振動的能量可能會因?yàn)橄到y(tǒng)內(nèi)部消除的能量互相抵消，甚至還有可能系統(tǒng)內(nèi)部消除的能量大于產(chǎn)生的新能量，但機(jī)械加工中的自激振動總的方向是累加的。在當(dāng)前階段，自激振動的成因仍是比較復(fù)雜的，解決自激振動的措施總是不斷在實(shí)踐和摸索。但總體而言，以下解決方案總體上可以有效地減少自激振動的危害。首先，應(yīng)該合理的控制切削用量，切削用量是指切削速度、進(jìn)給量和切削深度三者的總稱。在機(jī)械設(shè)備的加工過程中，切削用量如果過大，很容易使得機(jī)械設(shè)備處于超負(fù)荷的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，這就為振動的產(chǎn)生埋下了伏筆。鑒于此，在機(jī)械加工中，應(yīng)該合理處理好切削用量，并控制一定的切削速度。其次，有效地提升機(jī)械設(shè)備加工的精確度，加強(qiáng)機(jī)械設(shè)備的維修保養(yǎng)，特別是軸承的精確性分析。最后，在機(jī)械設(shè)備的加工過程中，還應(yīng)該采取一定的隔振保護(hù)措施。

總結(jié)

在機(jī)械設(shè)備的加工過程中，機(jī)械振動的危害是巨大的，機(jī)械振動不僅容易影響機(jī)械加工的精確度，影響加工質(zhì)量，同時還容易影響機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)效率。因此，在機(jī)械設(shè)備的加工過程中，應(yīng)該采取科學(xué)有效地措施，根據(jù)機(jī)械振動的種類及成因，采取有效的針對性的規(guī)避措施，以提升機(jī)械設(shè)備加工的質(zhì)量。

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作者簡介

孫海峰（1986-）男，山東嘉祥人，工作單位：濟(jì)寧技師學(xué)院教師，研究方向：機(jī)械設(shè)計制造及其自動化。