機械加工過程中機械振動的原因及對策探析

許國慶　高亞健

摘要：伴隨我國整體社會經濟快速發展，以及科學技術水平不斷提升，我國的機械加工行業已經取得了長足的進步，人們對于機械加工的精確度也有越來越高的要求。在整體加工流程中，機械振動對于加工的精確度具有直接性的影響。因此，為了確保產品精密度，有關人員應深入分析機械振動的產生原因及其控制對策。

關鍵詞：機械加工;機械振動;原因;對策

1機械振動概述

1.1機械振動概念

機械振動，即質點或者物體在自身平衡的位置周邊進行往復性有規律運動，振動量是衡量其強弱的關鍵指標，可以是物體振動的加速度、位移或者速度。

1.2機械加工過程中機械振動分類

在機械加工過程中，最常見的機械振動分類包含自由振動、強迫振動以及自激振動。①自由振動：在機械系統最初運行的過程中，會受到激振力影響，激振力會破壞機械系統的整體平衡，進而出現自由振動。然而此類振動會自然衰弱，影響較小。②強迫振動：機械系統在長期受到外界固定周期性影響時，會出現周期性、強制性的振動。③自激振動：相對其他振動，此類振動對機械加工危害更大。此類振動主要是由于周期性、交變力振動產生的振動，具有較高的頻率。

1.3機械加工過程中機械振動危害

在機械加工過程中出現的機械振動會對整個加工過程及其涉及構件等都產生不同程度的危害，主要體現在以下幾個方面：①危害操作環境：各類振動會引發大量刺耳噪聲，會直接影響操作人員的身心健康，進而使其工作效率也有所下降。②危害工件質量：在機械加工過程中出現的各類機械振動會對加工件表面質量產生直接影響和危害，使其質量有所下降，加大其表面粗糙程度，甚至會產生紋路、瑕疵等。除此之外，機械振動還會致使工件和刀具間出現位移，進而嚴重影響加工的精確度。③影響生產效率：很多加工人員會通過降低切深、轉速等方式，把切削的用量減少，以降低或者規避機械振動的發生，加之刀具使用壽命也會因振動而降低，需要加工人員對刀具頻繁更換、研磨，最終降低了整體生產的效率。④危害切削刀具：刀具會受到振動的影響而無法正常進行切削，并受到交變切削力影響而增加切削熱，使得刀具磨損加劇，嚴重時甚至會出現崩裂現象，使得刀具使用壽命被嚴重降低。⑤危害工裝夾具及機床：工裝夾具及機床會受到機械振動的影響而變得松動，使得間隙逐漸變大，從而使工裝夾具及機床的磨損加劇，影響并降低了加工精確度，進而使工裝夾具及機床使用的壽命也被降低，甚至會引發嚴重的加工事故。

2機械振動對機械生產加工的影響

由以上分析可知，引起機械振動的原因包括外界的干擾作用以及生產加工過程本身的誤差。這些振動從一定程度上影響著機械生產加工進程，具有錯綜復雜又多種多樣的妨礙作用。例如零件生產方面，其對精準度和技藝水平有著嚴格的要求，而機械振動過于頻繁會影響到生產的質量以及精準度，直接降低了生產質量和效率并拖延生產進度。這些危害詳細包括：降低生產零件的質量，降低機床加工刀具、工具的生產效率，影響操作環境。此外，由不同外界或內部原因引起的機械振動，對生產過程造成的影響也有差異。有些會使得零件表面凹凸不平，使零件出現一些奇怪的紋路而影響零件質量;有些會使得刀具和生產零件錯位引起質量劣質等問題。一般來說，機械振動的產生可能是加工過程存在故障的標志，或者直接阻礙生產進程降低生產效率和質量。

在這基礎上，因振動的原因導致機床的精準性也得不到保障，在不斷地震動下導致機床和夾具的運動元件之間發生松動，從一定角度來看，隨著縫隙的加大，也不斷增大了機械的振動，從而導致機床生產和夾具的精準度下降，進一步影響實際生產工作。然而除了精準度下降之外，這些問題如果沒有及時得到解決，讓松動的元件和有了縫隙的運動元件之間不斷地出現振動，進一步加速了機床和夾具的運動磨損和消耗，影響到整體的使用壽命。在實際的工作生產中，也會埋下重大的安全隱患伏筆，在影響生產質量的同時還會影響到安全生產，甚至會造成重大的安全生產事故。機械振動除了具有以上所述的危害外，還會影響到切割道具的使用。在整個生產加工過程中，精確地刀具切斷工作有著至關重要的作用。然而，頻繁的機械振動，會引起交變切削力，從而增加切削熱，這會加快刀具的磨損和破舊進程，直接縮短了刀具的使用壽命。除此以外，其還可能導致刀具崩裂，使刀具無法正常進行切割，嚴重威脅著整個生產加工過程。在不同的外界或內部因素產生的機械振動作用影響下，生產加工過程的生產效率、質量以及工作環境都受著不同程度的影響。

3機械振動的利用和消除措施

3.1機械振動的利用

機械振動反映了機械的總體情況，及時發現機械的振動，辨別振動的類別，及時消除影響因素，可以進一步為生產質量和生產效率帶來保障。在這一過程中，對于操作人員的要求相對較高，操作人員需要及時發現機械振動，辨別震動情況，進一步確定影響振動的實際因素，采取相應的檢修措施。振動對于機械生產加工的過程中影響非常重大，在機械產生震動時進行檢修，也可以為生產安全和生產質量帶來保障。例如出現了振動時，一般都是采用較低的轉速和切深來避免劇烈振動，而最正確的辦法則是在振動出現之后及時查找原因，進而解決相關的問題?？偠灾?，機械振動反映著機械現今存在的故障因素，利用機械振動的原因和情況進一步提高機械的抗振動能力，提升機床的性能十分重要。

3.2機械振動的消除措施

機械振動的消除必須要對癥下藥，有的放矢，一般可以通過調整振型剛度比來達到一個振動消除的目的。同時，要整體提升機械的相關工藝系統，尤其是機床方面，要不斷增強機床的穩定性和抗振動能力，加強裝配質量，強化零部件頻率，從而達到一個機床提升抗振動能力的目的。除此之外，利用合理的減振裝置也十分重要。隨著工業技術不斷發展，相關減振設備也有較好的實際應用效果，可以有效減少振動，以減少振動對于實際生產中造成的質量、效率方面的影響。對于強迫振動控制的方面，要將整個生產工藝系統和阻尼進行提升，同時要盡量消除來自振源的激振力，較高速度旋轉的一些零件應該在調整前和調整后進行兩平衡，同時在齒輪等方面必須要提升其精準性和有效性。除此之外，還可以采取相關的隔振措施，例如用柔性連接機床的機身和電機，從而控制電機自身的振動。

結束語：在機械制造的過程中，機械加工作為其重要的環節，具有非常高的精度要求。機械加工的過程中機械振動的類型比較多，造成機械振動的原因比較復雜。通過對機械振動進行分析，尋找機械振動的源頭，根據機械加工的實際情況，采取相應的改進措施，提高機械加工的效率和質量。

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（作者身份證號：1、210726199112015314;2、150426198902010510）