研究机械加工过程中机械振动的原因及处理措施

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1、研究机械加工过程中机械振动的原因及处理措施　　摘要：机械振动是机械加工过程中比较常见的现象之一，由于机械振动的影响，对导致机械加工生产的效率的下降，同时也会造成加工产品表面质量不达标，加速机械工具的过度耗损以及噪音污染等一系列问题的发生。本文主要对机械加工过程中，机械振动的分类和特点进行了阐述，对机械振动的成因和影响展开了分析，同时对如何更好的解决机械振动产生的不利影响进行了深入的研究。　　关键词：机械加工；机械振动；原因；特点；处理措施　　DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.09.048在机械加工过程中，机械振动是一种非常普遍的问题，它是一种

2、物理现象所导致的。由于机械振动会给机械加工生产产生一定的影响，在生产中如果振动规模较大，超出一定范围，就会影响机械生产的质量和工具的使用寿命，机械振动一方面会造成机械加工不能达标，另一方面会导致机械工具的损坏，同时过度振动，会产生较为严重的噪音，对生产一线工人的身体健康产生较为严重的影响。但是如果振动幅度过小，也会造成低频大波度的发生，影响机械加工的准确度。因此在机械加工生产过程中，如何更好的管理和控制机械振动，对机械加工正常开展起着至关重要的作用。　　1机械振动的分类概述　　机械振动按照振动形式的不同分为三大类，分别为自激振动、强迫振动以及自由振动。　　1.1自激振动形式　　

3、自激振动是一种非线性运动，它是依靠自身产生的激励作用来保持振动的不断进行，也被简称为自振。它是产生于一种特定环境下的振动，是不受外界激励而产生的振动形式，比如在磨削过程中，砂轮与工件通过相互摩擦发生作用，发生的振动形式就是自激振动。当工件的刚性越低劣，产生的作用力就越大，由此产生的振动也就越大了。　　自激振动主要有以下特点，首先，自激振动的振动频率与振动系统中的固有频率基本一样，分为高频自激振动和低频自激振动。其次，自激振动的大小是由系统获得能量的大小所决定。此外，自激振动的干扰力伴随这振动停止而随之停止。　　1.2强迫振动形式　　强迫振动是指在具有一定规律外力驱动的作用下产生

4、的机械振动，例如在机械磨削时，皮带与电动机之间发生作用，由于皮带的长度和厚度存在差异，就会引发振动，这种振动作用会造成机械加工的准确度，造成产品质量的下降，出现加工的工件粗糙或者达不到要求的标准水平。强迫振动的特点主要由以下三点，振动无法改变外界作用力，随外界作用力的停止而消失，振动的频率与外界作用力频率基本相同，或成倍数增长。如果外界作用力的频率与振动频率一样，则会出现共振。　　1.3自由振动形式　　自由振动主要是指当将所有激励作用和强迫作用都取消后，机械系统产生的一种振动形式。自由振动是依靠弹性恢复力保持振动的延续，直到受到阻尼作用，振动才会逐渐停止。机械系统决定了自由振动

5、运动频率的大小，是系统一种自身固有的频率。　　2机械振动的原因分析　　2.1自激振动形式产生的原因　　发生自激振动形式主要是由以下三个方面原因产生的：第一个方面，磨削过程中，切削工具与工件之间产生的作用力发生了变化，产生的振动。第二个方面，由于金属工件硬度不尽相同，造成产生机械振动，比方工件的表面与硬度过大时，会发生机床共振现象。第三个方面，在安装切削工具时，当工具杆过小，或者伸出过长，均会造成切削刀具的自激振动。　　2.2强迫振动形式产生的原因　　发生强迫振动形式主要是由以下三个方面原因产生的：第一个方面，高速回转出现不平衡状态，机械机床中高速回转的零件非常多，其中包括主轴、

6、电机、皮带、磨床中的砂轮等等，就是由于出现不平衡状态导致出现离心惯性作用。第二个方面，机床在转动过程中出现一定的偏差。例如机床转动过程中齿轮组因为自身存在偏差，导致发生额周期性的离心惯性作用。第三个方面，切削时出现不均匀现象，切削属于间歇性进行一种操作，车削、拉削等操作就?儆谇邢鞯囊恢中问剑?这种周期性变化的切削形式会造成强迫性振动。　　2.3自由振动形式产生的原因　　发生自动振动形式的主要原因是由于机械系统自身的弹力、重力作用下形成的，而没有任何外力参与。因为组你和内耗都是振动系统中的一部分，比如简谐振动等，因此产生自由振动的原因是由于弹性元件或者惯性元件引发的。　　3机械振

7、动解决的处理措施　　3.1自激振动解决处理措施　　首先，应当正确、合理的选择机械刀具的参数设置，通过研究证实，机械刀具所选择的参数设定与振动有着很密切的关系。因此在对机械刀具进行选择时，应首先确定其几何参数。例如机械刀具的前角与机械振动具有反比例关系，主偏角与振动具有正比例关系，因此，选择机械刀具的参数能够有效的控制振动的大小。其次，加强机械系统的防振能力。对于机械系统抗振能力对颤振的强弱起到关键性影响，所以，要降低颤振就需要提高抗振能力。第三，正确设定匹配加工的参数。机械加工过程中，应选择