機械加工中的振動消除與利用

何曉峰

【摘 ?要】自從步入現代化發展進程以來，國家整體經濟水平都得到了很大程度的提升，各行各業也因此得到了不斷的發展。機械加工作為國家重點關注的對象之一，對于國家的發展有著十分重要的影響，然而在機械加工的過程當中會產生各種各樣的振動，如果對這些振動不能及時的消除就會對機械加工產生很大的影響。文章通過對機械加工過程當中可能出現的振動進行了充分的分析，并且對消除震動的策略也進行了研究，最后對振動加以利用，從而機械加工產品的質量也得到了提高。

【關鍵詞】機械加工;振動;消除;利用

前言

通過對機械加工過程研究來看，機械加工產生的振動主要有強迫振動、自激振動、自由振動等，不過自由振動在加工的過程當中會被阻力所消除，因此不會對其進行考慮。為了能夠保證機械加工產品的質量得到保障，機械加工時要求能夠及時消除振動，或是采取有效的方式來利用振動，機械設備的使用壽命也會因此得到延長。

一、機械加工中的振動消除策略

（一）強迫振動

在實際的機械加工過程當中，工程技術人員結合實際的情況而采取科學的辦法消除或減弱振源產生的激振力，如果零件在加工過程當中自身的轉速達到600轉每分鐘的時候，操作人員要使用有效的措施讓其保持平衡。通過實際的調查發現，砂輪出現自身砂粒不均勻的現象主要的原因就是零件的高速旋轉，這樣會讓零件的表面出現磨損，而且還會出現不均勻的現象，主軸的振動也就會因此而產生。為了能夠對這一現象進行有效的消除，所以需要對砂輪進行及時的更換，這就需要進行兩次平衡試驗，這兩次試驗分別在修正之前和修正之后進行，從而能夠讓齒輪的平穩性得到有效的提高，由于周期性沖擊力而導致振動產生的現象也得到進一步的降低。

一般情況下，機械系統自身的頻率和激振力的頻率是不一樣的，在這種情況下是不會發生共振的。所以，操作人員可以根據實際的加工需求來將電動機的轉速進行適當的改變，還可以對主軸自身的轉速進行改變，通過對轉速的改變不僅可以讓接觸面和接合面各自的精度得到很大程度的提高，而且還可以讓二者之間的間隙進行有效的減少，機械系統自身固有頻率得到提高。除此之外，操作人員要對加工機械采取科學合理的隔振措施，必要的時候可以在機床的機電、床身連接的位置采取柔性連接的方式。這樣能夠讓電機在加工過程當中產生的振動得到有效的隔離。在分離液部分、機床或者在機械系統當中添加液壓緩沖設備可以達到預期的隔振效果，零部件在進行換向的時候產生的沖擊力也會因此得到降低。工作人員還可以在地基和機床之間添加木材或者較厚的橡皮，從而能夠讓地面和機床之間進行有效的隔開，地面的振源也很難傳遞到機床當中。

（二）自激振動

為了能夠對這一振動進行有效的消除，要對切削過程當中涉及到的相關參數進行科學的選擇，所謂的參數簡單的來說就是切削速度、弓工件進給量、背吃力量等等。就好比，如果切削速度在每分鐘20-60m的范圍當中，切削設備自身的振幅增加的速度也會變得越來越快;如果切削速度大于或者小于這個范圍，切削設備的振動和振幅都會得到有效的降低。通過實際的調查發現，機械加工過程當中進給量和振幅之間是反比例關系，而背吃力量和振幅之間是正比例關系，這就要求相關人員在切削過程當中對相關參數進行設置的過程當中，必須要結合實際的情況而對其進行科學合理的設置，從而額能夠讓機械加工整體的穩定性得到進一步的提高。

機械加工人員還要對系統自身抗振性予以足夠的重視，并且將其進行適當的提高。在消除振動的過程當中系統自身的抗振性是相關人員需要進行首要考慮的，為了能夠對這一問題進行有效的解決，工作人員要對機床自身的剛性進行改善，充分分析機械內部的各個零部件自身固有頻率，在實際的加工過程當中對涉及到的多種闡述進行合理的設置，并且還要對系統的阻力進行加大，這樣才能夠讓系統自身的抗振性得到進一步的提升，而且刀具的抗振性也會得到相應的提高，工件的彎曲剛性得到保障。另外，工作人員還可以在加工系統當中加入消振設備，目前消振工具是在系統當中添加吸震器的主要工具。通過對機械加工過程當中來看吸震器的主要種類可以分為兩種，一種是沖擊式吸震器，另一種就是動力式吸震器，沖擊式吸震器主要是在振動系統當中添加與剛性連接的殼體，殼體一般都是由一個質量塊組成，并且能夠進行自由的活動，這樣能夠在系統出現振動現象的時候，質量塊會由于自身的自由移動對殼體進行沖擊，在這個過程當中就會消耗一定的能量，振動的程度也會因此得到降低;動力式吸震器就是在系統當中加入兩個或兩個以上的質量塊，這些質量塊之間會產生一定的動力，由彈性元件產生的力同激振力也會得到抵消，從而達到預期的振動消除效果。

二、機械加工對振動進行的利用

在機械加工過程當中會受到很多因素的影響，從而導致產生振動的原因也有很多種，對這些振動進行利用的方法也有很多，不過在這些利用方法當中最為常見的就是振動切削法，通過對這種方法的合理利用能夠讓零部件表面的品質得到有效的改善，切削出來的效果也能夠達到預期。所謂的振動切削，簡單的來說就是對工件之間的時間、空間等相關條件進行合理的改變，這樣能夠有效的改變切削加工原理，工件的切削熱和切削力也會得到降低，從而能夠讓切削質量得到進一步的提高，這種方法不僅需要的時間比較少，而且還能夠保證切入和切出工作順利的進行，進而提高機械加工產品的質量。另外，在對振動進行利用的時候，要對振動類型進行充分的分析，而且還要對切削速度進行適當的改變，這樣不僅工件表面的質量得到提高，而且還能夠讓切削速度更加具有規律性，對振動的合理利用能夠讓加工機械的使用壽命得到延長，機械系統內部的零部件之間可以進行正常的活動。最后，我們還可以借助于機械加工中的振動來將切削產品質量予以提升。簡單點說，技術人員利用機械振動將產品切削加工是所產生的溫度予以降低，這樣一來能夠降低產品因溫度過高而出現變形，并且這也可以給企業加工精密件提供有效地支持。

三、結束語

綜上所述，在機械加工的過程當中會受到很多因素的影響，從而導致一系列振動類型的產生，為了能夠對這些振動進行有效的消除，工作人員就要對振動類型進行充分的分析和了解，并且結合實際的情況采取有效的措施進行解決，對這些振動進行利用的時候也要根據實際情況對利用方法進行合理的選擇，這樣才能夠保證機械加工產品的質量得到提升，而且還能夠延長機械的使用壽命。有鑒于此，上文在充分結合筆者對相關文獻研究以及自己多年工作實踐經驗情況下，主要就機械加工中的振動消除與利用提出幾點看法，以供參考。

參考文獻：

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（作者單位：酒泉鋼鐵（集團）有限責任公司）