機(jī)械加工過程中機(jī)械振動(dòng)的成因及特點(diǎn)

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1）自由振動(dòng)。自由振動(dòng)在機(jī)械加工過程非常普遍，產(chǎn)生自由振動(dòng)的主要原因是機(jī)械在對(duì)零件進(jìn)行加工時(shí)存在切削力而造成波動(dòng)，導(dǎo)致自由振動(dòng)現(xiàn)象的出現(xiàn)。機(jī)械在發(fā)生自由振動(dòng)之后頻率會(huì)迅速削弱，自由振動(dòng)不會(huì)對(duì)機(jī)械的加工造成任何不利影響，但是時(shí)間一長會(huì)引發(fā)機(jī)械發(fā)生自激振動(dòng)。2）強(qiáng)迫振動(dòng)。機(jī)械加工過程中產(chǎn)生強(qiáng)迫振動(dòng)既有內(nèi)部原因也有外部原因，機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)加工零件時(shí)產(chǎn)生的離心慣性會(huì)導(dǎo)致振動(dòng)出現(xiàn)；機(jī)械在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中會(huì)讓各個(gè)設(shè)備之間產(chǎn)生一定的不平衡力，這種不平衡也會(huì)引發(fā)離心慣性的出現(xiàn)，從而引發(fā)強(qiáng)迫振動(dòng)；機(jī)械自身的設(shè)計(jì)問題也是導(dǎo)致強(qiáng)迫振動(dòng)出現(xiàn)的原因[2]，諸如軸承軌道不合理等因素也會(huì)讓機(jī)械產(chǎn)生強(qiáng)迫振動(dòng)；機(jī)械附近如果有沖床等其他大型機(jī)械，在加工過程中也會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，導(dǎo)致設(shè)備發(fā)生強(qiáng)迫振動(dòng)。從強(qiáng)迫振動(dòng)自身的特點(diǎn)來看，機(jī)械本身是不會(huì)消除任何干擾力的，如果采用有效的措施將干擾力去除，強(qiáng)迫振動(dòng)也就隨之停止。強(qiáng)迫振動(dòng)的頻率與外界的干擾周期有直接關(guān)系，強(qiáng)迫振動(dòng)會(huì)讓機(jī)械設(shè)備產(chǎn)生共振現(xiàn)象，對(duì)機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)帶來不利影響。外界干擾力越大，機(jī)械產(chǎn)生的強(qiáng)迫振動(dòng)也就越大。3）自激振動(dòng)。自激振動(dòng)也可以稱之為顫動(dòng)，就是機(jī)械在正常運(yùn)轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生較為劇烈的振動(dòng)。機(jī)械加工時(shí)，刀ju和零件之間會(huì)進(jìn)行摩擦，短時(shí)間內(nèi)發(fā)生變化，引起自激振動(dòng)。如果零件的硬度比較大，就會(huì)讓刀ju產(chǎn)生崩刀現(xiàn)象，引發(fā)自激振動(dòng)；如果刀ju的質(zhì)量比較差，刀桿也會(huì)引發(fā)自激振動(dòng)。自激振動(dòng)振動(dòng)的頻率與機(jī)械加工的頻率相似。在發(fā)生自激振動(dòng)時(shí)，不會(huì)發(fā)生周期性的外力影響，但是機(jī)械自身會(huì)發(fā)生一種周期性變化，且會(huì)隨著時(shí)間的推移不斷減弱。機(jī)械振動(dòng)會(huì)使用外力進(jìn)行補(bǔ)充，一旦振動(dòng)停止，外力的周期性波動(dòng)也會(huì)隨之停止[3]。

2機(jī)械加工過程中機(jī)械振動(dòng)的解決措施

相關(guān)數(shù)據(jù)資料顯示，在機(jī)械加工產(chǎn)生的振動(dòng)中，自由振動(dòng)所占的比重低，僅有5%左右，強(qiáng)迫振動(dòng)和自激振動(dòng)所占的比重分別是30%和65%。自由振動(dòng)不僅所占的比率比較低，而且會(huì)在短時(shí)間內(nèi)不斷縮小，所以自由振動(dòng)對(duì)機(jī)械的不利影響遠(yuǎn)比強(qiáng)迫振動(dòng)和自激振動(dòng)要小，這兩種振動(dòng)形式不會(huì)自然減弱，對(duì)機(jī)械加工的不利影響更為明顯。1）減輕強(qiáng)迫振動(dòng)的解決措施。激振力是由于機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)速度不平衡導(dǎo)致的，要想顯著降低激振力，必須合理控制機(jī)械的振動(dòng)速度，降低轉(zhuǎn)動(dòng)速度不平衡的離心慣性力。技術(shù)人員應(yīng)該對(duì)高速運(yùn)轉(zhuǎn)元件等重要設(shè)備進(jìn)行調(diào)試，同時(shí)還需安裝合適的平衡裝置，設(shè)置符合規(guī)格的傳動(dòng)皮帶，對(duì)機(jī)械內(nèi)部零件進(jìn)行振源頻率的調(diào)試，可以有效減少共振現(xiàn)象的發(fā)生。有條件的可以采取有效的措施隔離外來振動(dòng)，在機(jī)械下邊設(shè)置軟性墊板可以起到顯著的防震作用。2）減弱自激振動(dòng)的解決措施。減弱自激振動(dòng)主要有以下措施：①合理選擇刀ju，因?yàn)樵跈C(jī)械加工過程中，刀ju會(huì)直接導(dǎo)致自激振動(dòng)的發(fā)生；②科學(xué)安裝各個(gè)位置的機(jī)械零件，機(jī)械內(nèi)部零件安裝不合理會(huì)直接導(dǎo)致自激振動(dòng)的發(fā)生。因此，技術(shù)人員一定要合理布置機(jī)械中零部件，需要技術(shù)人員擁有完善的專業(yè)知識(shí)，了解機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)原理，清楚機(jī)械內(nèi)部的結(jié)構(gòu)；③降低重疊系數(shù)。重疊系數(shù)影響著系統(tǒng)的再生效果，根據(jù)機(jī)械加工形式、刀ju的樣式以及切削用量等因素來確定重疊系數(shù)。通過具體的實(shí)踐分析可以知道，采用螺紋式零部件可有效減少自激振動(dòng)現(xiàn)象，可通過改變刀ju的螺紋樣式來降低重疊系數(shù)，zui大程度上減輕自激振動(dòng)。

3結(jié)束語

綜上所述，機(jī)械加工過程中出現(xiàn)振動(dòng)現(xiàn)象是在正常不過的，機(jī)械振動(dòng)可以分為自由振動(dòng)、強(qiáng)迫震動(dòng)和自激振動(dòng)，技術(shù)人員要想有效減弱機(jī)械振動(dòng)，防止對(duì)機(jī)械加工帶來不利影響，必須明確機(jī)械振動(dòng)的類型，根據(jù)機(jī)械振動(dòng)表現(xiàn)出來的特點(diǎn)找出導(dǎo)致振動(dòng)的主要原因。所以技術(shù)人員應(yīng)該擁有全面的機(jī)械理論知識(shí)和操作技能，在實(shí)踐過程中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，提高自身的綜合素養(yǎng)；了解機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)原理和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，只有找出導(dǎo)致機(jī)械振動(dòng)的根本原因才能采取有效的解決措施，進(jìn)而提高機(jī)械的加工效率和質(zhì)量，有利于促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)的順利進(jìn)行。