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机械加工机械振动成因及解决措施论文
摘要：机械振动在机械加工过程中是一个十分常见的现象，机械振动会对加工带来负面影响，有害而无利，影响生产效率的提升，而且还会降低产品的质量，加快机械设备损坏的速度。机械加工过程中出现振动在所难免，但是可以采取措施尽量降低振动的频率，以达到延长机械设备的使用寿命，提高产品生产效率，保证产品的加工质量的目的。本文首先分析了机械加工过程中机械振动的成因和特点；其次论述了机械加工过程中机械振动的解决措施。
关键词：机械加工；机械振动；生产效率
机械加工对加工精准度的要求非常高，如果机械加工过程中出现明显的振刀现象，情况严重的会导致加工刀具松动，尺寸发生变化，在已加工表面上出现振刀痕迹，导致产品的加工质量下降，外观出现不良。而且，机械振动还会造成加工系统受到工件反作用力，导致刀具磨损程度增加，严重还会导致刀具崩刃，加快机械加工机床系统的损坏速度，妨碍了机床的的顺利运转。在机械加工过程中应该科学应用各个设备，严格按照规范进行操作[1]。
1、机械加工过程中机械振动的成因及特点
1）自由振动。自由振动在机械加工过程非常普遍，产生自由振动的主要原因是机械在对零件进行加工时存在切削力而造成波动，导致自由振动现象的出现。机械在发生自由振动之后频率会迅速削弱，自由振动不会对机械的加工造成任何不利影响，但是时间一长会引发机械发生自激振动。
2）强迫振动。机械加工过程中产生强迫振动既有内部原因也有外部原因，机械运转加工零件时产生的离心惯性会导致振动出现；机械在运转过程中会让各个设备之间产生一定的不平衡力，这种不平衡也会引发离心惯性的出现，从而引发强迫振动；机械自身的设计问题也是导致强迫振动出现的原因[2]，诸如轴承轨道不合理等因素也会让机械产生强迫振动；机械附近如果有冲床等其他大型机械，在加工过程中也会产生振动，导致设备发生强迫振动。从强迫振动自身的特点来看，机械本身是不会消除任何干扰力的，如果采用有效的措施将干扰力去除，强迫振动也就随之停止。强迫振动的频率与外界的干扰周期有直接关系，强迫振动会让机械设备产生共振现象，对机械设备的正常运转带来不利影响。外界干扰力越大，机械产生的强迫振动也就越大。
3）自激振动。自激振动也可以称之为颤动，就是机械在正常运转过程中产生较为剧烈的振动。机械加工时，刀具和零件之间会进行摩擦，短时间内发生变化，引起自激振动。如果零件的硬度比较大，就会让刀具产生崩刀现象，引发自激振动；如果刀具的质量比较差，刀杆也会引发自激振动。自激振动振动的频率与机械加工的频率相似。在发生自激振动时，不会发生周期性的外力影响，但是机械自身会发生一种周期性变化，且会随着时间的推移不断减弱。机械振动会使用外力进行补充，一旦振动停止，外力的周期性波动也会随之停止[3]。
2、机械加工过程中机械振动的解决措施
相关数据资料显示，在机械加工产生的振动中，自由振动所占的比重最低，仅有5%左右，强迫振动和自激振动所占的比重分别是30%和65%。自由振动不仅所占的比率比较低，而且会在短时间内不断缩小，所以自由振动对机械的不利影响远比强迫振动和自激振动要小，这两种振动形式不会自然减弱，对机械加工的不利影响更为明显。
1）减轻强迫振动的解决措施。激振力是由于机械转动速度不平衡导致的，要想显著降低激振力，必须合理控制机械的振动速度，降低转动速度不平衡的离心惯性力。技术人员应该对高速运转元件等重要设备进行调试，同时还需安装合适的平衡装置，设置符合规格的传动皮带，对机械内部零件进行振源频率的调试，可以有效减少共振现象的发生。有条件的可以采取有效的措施隔离外来振动，在机械下边设置软性垫板可以起到显著的防震作用。
2）减弱自激振动的解决措施。减弱自激振动主要有以下措施：
①合理选择刀具，因为在机械加工过程中，刀具会直接导致自激振动的发生。
②科学安装各个位置的机械零件，机械内部零件安装不合理会直接导致自激振动的发生。因此，技术人员一定要合理布置机械中零部件，需要技术人员拥有完善的专业知识，了解机械运转原理，清楚机械内部的结构。
③降低重叠系数。重叠系数影响着系统的再生效果，根据机械加工形式、刀具的样式以及切削用量等因素来确定重叠系数。通过具体的实践分析可以知道，采用螺纹式零部件可有效减少自激振动现象，可通过改变刀具的螺纹样式来降低重叠系数，最大程度上减轻自激振动。
3、结束语
综上所述，机械加工过程中出现振动现象是在正常不过的，机械振动可以分为自由振动、强迫震动和自激振动，技术人员要想有效减弱机械振动，防止对机械加工带来不利影响，必须明确机械振动的类型，根据机械振动表现出来的特点找出导致振动的主要原因。所以技术人员应该拥有全面的机械理论知识和操作技能，在实践过程中不断总结经验，提高自身的综合素养；了解机械运转原理和内部结构，只有找出导致机械振动的根本原因才能采取有效的解决措施，进而提高机械的加工效率和质量，有利于促进工业生产的顺利进行。
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(4):79-80.
[2]李东,傅晓阳.机械加工过程中机械振动的成因及解决措施研究[J].绿色环保建材,2016(10):213.
[3]秦海亮.机械加工过程中机械振动的成因及解决措施探讨[J].现代职业教育,2016(17):30-31.
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