機(jī)械加工振動產(chǎn)生與消除研究

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摘要：我國工業(yè)化建設(shè)步伐的加快，關(guān)于機(jī)械加工的要求越發(fā)嚴(yán)格。而工件加工時(shí)產(chǎn)生的振動問題，會直接影響著工件加工質(zhì)量與性能等，所以如何保證工件合格率十分重要。本文以機(jī)械加工振動實(shí)際情況為出發(fā)點(diǎn)，對加工振動解決措施進(jìn)行了深入研究，以切實(shí)提高加工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工；振動；解決措施

精度是機(jī)械加工的根本，如果機(jī)械加工時(shí)發(fā)生振動問題，那么就可能造成刀具發(fā)生位移現(xiàn)象，從而使工件產(chǎn)生振痕，嚴(yán)重影響工件質(zhì)量與性能。同時(shí)，機(jī)械加工振動引發(fā)的工件反作用力，也會對加工系統(tǒng)造成傷害，不僅會造成刀具出現(xiàn)磨損、崩刃問題，還會一定程度上傷害機(jī)床系統(tǒng)，甚至影響其安全運(yùn)行。基于此，及時(shí)發(fā)現(xiàn)與解決機(jī)械加工中的振動問題，對機(jī)械行業(yè)的發(fā)展具有實(shí)際意義。

1機(jī)械加工中振動的產(chǎn)生

機(jī)械加工過程中振動產(chǎn)生的原因十分復(fù)雜，以振動類型為依據(jù)就能分出多種原因，具體如下。1)自由振動。機(jī)械加工時(shí)自由振動的產(chǎn)生是因?yàn)榧ふ窳ψ饔枚纬傻模羰菦]有外力予以補(bǔ)充，那么就會處于振動衰弱狀態(tài)[1]。而自由振動的影響要素，是機(jī)械加工過程中切削力發(fā)生了突變，或加工時(shí)出現(xiàn)了外力。切削力和外力的間斷性作用，會使自由振動慢慢降低，同時(shí)其特性十分容易受系統(tǒng)剛度與固有頻率等有關(guān)要素的影響，此類振動對機(jī)械加工造成的影響相對而言比較小。2）自激振動。自激振動產(chǎn)生的原因是機(jī)械加工過程中刀具與工件之間的摩擦力突然出現(xiàn)了變化，進(jìn)而產(chǎn)生了自激振動；或者是工件進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，材料并未均勻化，而且剛度方面又存在著明顯差別，從而刀具就會出現(xiàn)崩刀問題，產(chǎn)生自激振動問題；或者是因?yàn)榉e屑未進(jìn)行及時(shí)處理，以致于刀具與積屑之間形成了作用力，從而引發(fā)了自激振動問題，對機(jī)械加工質(zhì)量造成了負(fù)面影響。此外，機(jī)械系統(tǒng)中的刀具剛度茶也會引發(fā)震顫，進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為自激振動，比如刀量和切削量選擇缺乏科學(xué)性，也會引發(fā)自激振動問題。3）強(qiáng)迫振動。機(jī)械加工時(shí)強(qiáng)迫振動對加工質(zhì)量也會造成一定影響，而強(qiáng)迫振動的產(chǎn)生原因是機(jī)械系統(tǒng)的安裝存在誤差，或者是零部件存在誤差，再或是傳送帶之間的銜接存在誤差，一系列要素都會引發(fā)強(qiáng)迫振動問題[2]。機(jī)械加工實(shí)踐操作時(shí)，機(jī)械系統(tǒng)內(nèi)部高速回轉(zhuǎn)下零件出現(xiàn)不平衡問題，也會誘發(fā)振動現(xiàn)象。

2機(jī)械加工中振動的消除措施

若想從根本上消除機(jī)械加工過程中產(chǎn)生的振動問題，就必須根據(jù)機(jī)械振動實(shí)際情況進(jìn)行綜合性分析，然后“對癥下藥”制定行之有效的振動消除措施。從機(jī)械加工過程中產(chǎn)生振動的類型角度分析，其中強(qiáng)迫振動與自激振動帶來的影響是十分大的，嚴(yán)重威脅加工安全與質(zhì)量，而自由振動造成的加工質(zhì)量影響是微乎其微的，也可以說不會造成影響。基于此，消除強(qiáng)迫振動與自激振動尤為關(guān)鍵，需要制定行之有效的振動消除措施。2.1自激振動消除措施。關(guān)于機(jī)械加工過程中產(chǎn)生的振動問題，必須基于多角度加以分析、判斷，明確其振動的類型，這樣才能制定具有針對性的消除措施。機(jī)械加工中自激振動問題的消除，需要以振源頻率、范圍等要素為參考進(jìn)行判斷，由于自激振動與系統(tǒng)工藝存在著密切聯(lián)系，所以診斷的難度相對較低。由此判斷自激振動之時(shí)，應(yīng)該單獨(dú)驅(qū)動機(jī)床中的全部運(yùn)動部件進(jìn)行空轉(zhuǎn)試驗(yàn)，從而就能夠確定準(zhǔn)確的振源。對于自激振動問題的消除措施具體如下：挑選恰當(dāng)?shù)牡毒撸蚴堑毒吲c工件的作用力是產(chǎn)生自激振動的根本性來源，必須挑選最佳的幾何參數(shù)。同時(shí)刀具的主偏角與前角幾何參數(shù)也是自激振動產(chǎn)生的重要來源，所以主偏角與前角都需要增大，這樣才能進(jìn)一步減小振幅[3]。為能消除自激振動，必須借助減震手段予以處理，需有效增加機(jī)械系統(tǒng)剛度，對應(yīng)的解決方法是加強(qiáng)接觸面預(yù)處理，同時(shí)完成機(jī)械傳動系統(tǒng)內(nèi)部軸承間隙的科學(xué)化調(diào)整，或建立減震設(shè)施消除振動能量。此外，也可以通過科學(xué)挑選切削量，合理把控切削速度與進(jìn)給量等，實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)參數(shù)的優(yōu)化整合，從而實(shí)現(xiàn)自激振動消除目的。2.2強(qiáng)迫振動消除措施。機(jī)械加工過程中產(chǎn)生的強(qiáng)迫振動，對機(jī)械加工安全性與工件質(zhì)量造成的影響是巨大的，為能消除強(qiáng)迫振動就必須有效漸現(xiàn)激振力。分析強(qiáng)迫振動發(fā)現(xiàn)：機(jī)械加工時(shí)回轉(zhuǎn)失衡是產(chǎn)生強(qiáng)迫振動的重要原因之一。所以需要建立平衡設(shè)備，加強(qiáng)傳動設(shè)備的安全性與穩(wěn)定性，或者是加強(qiáng)傳動穩(wěn)定性，以進(jìn)一步優(yōu)化聯(lián)軸器各個軸心線之間的同軸度，合理提升機(jī)械加工進(jìn)度與裝配質(zhì)量[4]。同時(shí)也可以科學(xué)調(diào)節(jié)振源頻率，對機(jī)械系統(tǒng)的原有頻率進(jìn)行優(yōu)化與調(diào)節(jié)，防止發(fā)生共振問題。對此，必須與機(jī)械系統(tǒng)的固有頻率有效的避開，適當(dāng)?shù)恼{(diào)整激振力頻率，機(jī)械系統(tǒng)中的各個部件的固有頻率應(yīng)該大于共振區(qū)域的頻率，同時(shí)也要及時(shí)的調(diào)節(jié)機(jī)械系統(tǒng)中軸承之間的間隙。此外，可以選擇對系統(tǒng)進(jìn)行增加阻尼的方法，有效加強(qiáng)振動的安全性與穩(wěn)定性，或者是隔離外來振動消除強(qiáng)迫振動問題。

3總結(jié)

機(jī)械加工過程中產(chǎn)生的振動問題，不僅對機(jī)械加工的安全性造成嚴(yán)重威脅，而且也嚴(yán)重影響工件加工質(zhì)量與性能等，因此，必須徹底解決機(jī)械加工中產(chǎn)生的振動問題。根據(jù)機(jī)械加工中產(chǎn)生的振動類型，分析與明確振源，然后制定行之有效的振動消除措施，從而達(dá)到加強(qiáng)機(jī)械加工安全性與穩(wěn)定性的目的。

參考文獻(xiàn)：

[1]王蓉.機(jī)械加工中刀具磨損的影響因素及對策[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2017(19)：38-39.

[2]李文超.研究機(jī)械加工過程中機(jī)械振動的原因及處理措施[J].山東工業(yè)技術(shù)，2017(9)：54.

[3]秦海亮.機(jī)械加工過程中機(jī)械振動的成因及解決措施探討[J].現(xiàn)代職業(yè)教育，2016(17)：30-31.

[4]于濤.機(jī)械加工過程中的振動特點(diǎn)及預(yù)防措施[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014(9)：59.

作者:周薇 單位:鹽城工學(xué)院