机械加工中机械振动的原因及解决措施_论文

发布时间:2021-12-07 07:36:57

? C h l L n n t a 中备 Engineering 工程 机械加工中机械振动的原因及解决措施 李英儒 ( 石家庄市动力机械厂,河 北 石 家 庄 050000) 摘 要 : 随着科学技术的发展,现代企业生产加工主要依靠机械,但是在实际的机械加工过程中机械极易受到其他因素 的影响而产生振动,其主要振动类型包括自由振动、强迫振动以及自激振动。机械加工过程中一旦出现振动,不利于保障 加工产品质量。本文对机械加工过程当中,出现振动的原因以及各自的特点加以深入的分析,在 此基础上,对相对应的减 小机械振动的解决措施深入探究。 关 键 词 :机械加工;机械振动;成因;解决措施 中 图 分 类 号 :TH16 文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 : 1671-0711 (2017) 07 ( 上 )-0191-02 随 着 我国科学技术的不断推广和普及,现代企业 生产加工过程中普遍采用机械加工。机械加工给大家带 来了高效、精准和便捷,降低了劳动强度,提高了生产 效率。但是在实际的机械加工的过程中,由于加工零件 以及刀具一直处于转动状态,在长时间的转动情况下, 振动自然形成,使零部件加工的精确性难以保证,严重 影响了机械加工质量的提升。为此,对机械加工中的振 动现象引起足够的重视显得十分重要,需要相关工作人 员不断深入分析机械加工过程中机械振动的原因,从而 采取有效措施,促使机械振动得到有效的降低。 1 在机械加工时发生振动的原因以及相对应的 生不*衡现象,对于离心惯性的产生主要是机械出现振 动, 导致不*衡的转动, 从而产生机械强迫振动。此 外 , 内部原因还有机械自身存在有设计缺陷问题,诸如转动 轴出现部分位置突出情况,从而出现转动的不*衡,同 样会导致机械产生强迫振动。此 外 ,在进行零部件加工 时 ,机械不是一直进行转动,而是加工期间会有一段时 间停止加工,机械对零部件加工时,就需要变换节奏, 促使机械运转时间存在周期性, 从而导致机械强迫振动。 对于强迫振动产生的外部原因,其原因十分简单,只要 在机械加工零部件过程中,机械设备周边具有其他运行 中的大型机械,一旦两种机械设备的振动频率相同,将 会导致加工机械设备产生振动,如此一来,就需要对加 工机械周边的机械设备加以重视,尤其应注意的是大型 设 备 ,诸如空压机、冲床等。对于机械强迫振动具有诸 多特点,其中主要包括以下几个方面, ( 1 ) 机械本身 不会改变外来干扰力,在机械加工过程中,其干扰力之 间并没有多大的联系,因此,技术人员只需要运用一定 的技术手段就可以将干扰力排除,就能够降低或者停止 强迫振动; ( 2 ) 对于强迫振动频率具有一个固定值, 对于干扰力的存在主要是其振动频率同机械振动频率相 似 ,或者二者之间的周期具有整数倍关系; ( 3 ) 强迫 振动本身造成的影响并不是十分巨大,但是却容易导致 机械产生共振问题,在上述分析中,已经说明共振危害 较 大 ,一旦在机械加工时,出现的干扰力超出一定的范 围 ,将会导致强迫振动的幅度变得更大。 1 . 3 自 激振动 特点 1 . 1 自由振动 在进行零 部 件 加 工 生 产 时 ,机 械 由 于 自 身 原 因 , 总是出现振动,便是所谓的自由振动问题,此 外 ,造成 自由振动原因十分简单。机械自由振动主要产生原因是 在使用机械进行零部件生产加工过程中,由于存在一定 的切削力, 由于受到外力的作用, 将会出现振动, 此外, 有可能是进行零部件加工生产过程中,受到人为外力的 影 响 ,从而产生自由振动。值得注意的是由于机械在自 由振动的过程中,受到了外力,不会出现补充,在一段 时间之后,振动产生之后会逐渐减弱,因此,机械自由 振动对机械正常运转不会产生较大的影响。不过机械自 由振动存在另外一个最大的问题,就是自由振动会诱发 机械进行自激振动,从而对机械正常运转造成更为严重 的影响。 1 . 2 强迫振动 自激振动主要是机械在运转过程中,由于产生高 频率剧烈振动,从而出现了自激振动。对于自激振动产 生的主要原因有以下方面。 ( 1 ) 在机械进行零部件生 产加工时,由于刀具与零部件的摩擦力的出现,机械将 会在短时间内出现剧烈的变化,从而自激振动; ( 2) 机械在进行零部件加工过程中,一旦遇到所加工零部件 的硬度过大时,将会出现刀具崩断问题,从而导致机械 产生自激振动; ( 3 ) 机械在进行零部件生产加工时, 中国设备工程2017.07 ( 上 )1 9 1 对 于 机 械出现的强迫振动,主要在于加工时机械 自身的问题以及受到外界影响。对于内部原因其主要是 机械在运转过程中,由于存在离心速度,离心惯性导致 的强迫振动。 对于离心惯性产生原因按照物理知识解释, 就是皮带运转时,一旦皮带出现转动的不规律,将会产 Research and Exploration | 研 究 与 探 索 ? 探 讨 与 创 新 由于机械设备上的刀具刚性达不到要求,从而出现机械 运 转 时 ,刀杆产生了自激振动; ( 4 ) 机械加工零部件 过 程中 ,由于零部件的加工量过多或者过少,从而引发 了自激振动。根据振动类型的特点,对自激振动加以分 析 ,其主要具有以下特点,其一是自激振动的出现并不 是由于外力的影响导致;其二是发生振动的频率与机械 加工零部件中的一个固定频率具有较多的相同点;其三 是在出现自激振动时,机械的振动并不会出现振动幅度 变小的情况,其原因在于自激振动不断会利用外力进行 补充能量,使得自激振动一直延续下去。只有机械运转 停止之后,才会出现振动的停止。 2 降低机械振动的解决措施 机 械 ,从而有效降低强迫振动频率具有明显的作用。 2 . 3 降低自激振动的解决措施 在上述分析中可以了解到自激振动产生的一些原 因。促使加工精确度得不到有效的保障,为 此 ,有必要 对其原因进行分析的基础上, 采取有针对性的解决措施, 有效降低自激振动。以其中的降低重叠系数措施为例。 解

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