機械加工過程中機械振動的成因及解決措施

龐應哲 馬曉紅

（南京浦鎮科技實業有限公司 江蘇南京 210031）

1 前言

在加工過程中，機械設備的振動頻繁發生，其原因也各不相同。在生產過程中，振動也會帶來一些沖擊和危害，影響加工的效率和速度。也會影響到產品本身，對生產造成比較惡劣的影響，比如說生產停滯這一類的問題。機械振動產生的零件存在缺陷，其質量就是不合格的，這是一種很嚴重的生產浪費。因此，我們可以對加工類型進行分類并分析機械振動現象的特征。來找到它的成因，并且采取一些合理的措施來進行應對，以減少生產浪費。

2 振動的主要分類

在機械加工中，零件的切割和生產需要機器的不同部分同時運行。同時，機器的不同部分需要處于良好狀態。這樣可以保證加工產品的質量，提高精度。在加工過程中，零件的工作機構不僅僅是機械系統本身的操作，還包括刀片與零件之間的相互作用。當機床正常工作時，對工件的主要影響是切削和拆卸機床。在切割過程中，刀片最直接地與部件接觸，這是一種周期性的運動。一旦振動產生，就很容易使零件的加工表面痕跡。在實踐中，為了避免和減少振動的不利影響，人們經常注意加強機械的維護，甚至定期停止生產和加工。因此，機械振動損傷在加工中是巨大的。在加工過程中，人們經常將以下三種類型的振動歸因于機械振動的原因。由于機械系統故障或工具不穩定，會形成自由振動，例如機械故障。其危害在于；這種振動很小，隨著加工的進行，這種振動很容易被切斷。加工過程中受到各種內外力的作用而引起強迫振動。這種振動的給生產和產品帶來的危害是很大的，并不會減少。除了受迫振動還有自己激振動。

加工中受迫振動的主要特征是強迫振動。首先是干涉力本身沒有改變，與加工過程無關。強迫振動的頻率與外部周期性干擾力的頻率或頻率的整數倍相似。受迫振動的大小與擾動力成正比，與剛度和阻尼成反比。強迫振動的位移滯后于相位干擾力的相位角。

3 機械振動的成因和應對方法

在機械振動中，經常發生強迫振動，強迫振動造成的損傷非常大。消除這種機械振動是很困難的，并且很有可能繼續機械操作。在機械加工中，強制振動的產生主要包括兩個方面：①機械設備在系統組件運行期間產生振動。②在振動的作用下，由于機械設備的周期性外部激振力（來源），許多部件需要一起工作。但在機械設備的運行中，不同部件的零部件容易出現一些失衡，不平衡的情況，如高速旋轉的渦輪機，在不平衡的情況下，不平衡力分散。受迫振動的幅度也很大。同時，在機械設備運行中，由于現代技術的出現，機械設備的運行往往由計算機操作。在使用電腦進行手動操作時，由于人為錯誤也會造成巨大的強迫振動，當然還有皮帶操作等原因。在加工過程中，強迫振動是非常有害的。為減少和消除機械振動的危害，如生產效率低，生產質量低，應采取有效的控制措施，減少和消除強迫振動。①及時維護機器和設備，確保機器和設備的所有部件處于良好的工作狀態。②要有效保護機械設備的軸承平衡度和精度，特別是在機械設備裝配線的過程中，軸承和零部件的不平衡會影響機械設備的裝配精度。鑒于機械設備的運行質量和運行質量，在機械設備采購和日常檢查中應有機械設備，以確保軸承核心部件的精度。③為了有效減少電機本身的振動，應采取一些隔離措施將電機與電機分開。

自激振動對于生產加工的害處也是很大的。自激振動是指機械設備運行過程中的振動和周期性振動，是系統發出的振動。在機械設備的過程中，自激振動造成的損害非常大。這種機械振動僅僅是振動的增加。一旦處理了自激振動過程，就可以消除這種振動，并始終保留在系統內部。盡管在處理過程中自激振動能量可能是因為系統中的能量相互抵消，或者甚至比系統中的新能量消耗更多的能量，但自激振動能量是連續累積的。但自激振動加工的總體方向是累積的。目前，自激振動的原因仍然復雜。但是，一般來說，以下解決方案可以有效減少自激振動損傷。①合理控制切割量。切削參數涉及總切削速度，進給速率和切削深度。在機械設備的加工過程中，如果切削量過大，容易使機械設備在超載運行過程中出現，為振動奠定基礎。鑒于此，切削參數應合理處理，切削速度應控制。②可以有效提高機械設備的加工精度，加強對機械設備的維護，特別是對軸承精度的分析。③討論了隔振保護措施。

4 結語

通過前面的分析和討論，我們可以得出結論，在加工過程中產生機械振動主要有兩種方式。受迫振動和自激振動，機械振動對于機器質量的影響是十分巨大的，他可能影響到設備的損耗程度甚至說產品的質量以及生產速度和生產效率等等，這就要求我們及時找出原因，采取一系列措施解決問題。