龐應(yīng)哲 馬曉紅

（南京浦鎮(zhèn)科技實(shí)業(yè)有限公司 江蘇南京 210031）

1 前言

在加工過程中，機(jī)械設(shè)備的振動(dòng)頻繁發(fā)生，其原因也各不相同。在生產(chǎn)過程中，振動(dòng)也會(huì)帶來(lái)一些沖擊和危害，影響加工的效率和速度。也會(huì)影響到產(chǎn)品本身，對(duì)生產(chǎn)造成比較惡劣的影響，比如說(shuō)生產(chǎn)停滯這一類的問題。機(jī)械振動(dòng)產(chǎn)生的零件存在缺陷，其質(zhì)量就是不合格的，這是一種很嚴(yán)重的生產(chǎn)浪費(fèi)。因此，我們可以對(duì)加工類型進(jìn)行分類并分析機(jī)械振動(dòng)現(xiàn)象的特征。來(lái)找到它的成因，并且采取一些合理的措施來(lái)進(jìn)行應(yīng)對(duì)，以減少生產(chǎn)浪費(fèi)。

2 振動(dòng)的主要分類

在機(jī)械加工中，零件的切割和生產(chǎn)需要機(jī)器的不同部分同時(shí)運(yùn)行。同時(shí)，機(jī)器的不同部分需要處于良好狀態(tài)。這樣可以保證加工產(chǎn)品的質(zhì)量，提高精度。在加工過程中，零件的工作機(jī)構(gòu)不僅僅是機(jī)械系統(tǒng)本身的操作，還包括刀片與零件之間的相互作用。當(dāng)機(jī)床正常工作時(shí)，對(duì)工件的主要影響是切削和拆卸機(jī)床。在切割過程中，刀片最直接地與部件接觸，這是一種周期性的運(yùn)動(dòng)。一旦振動(dòng)產(chǎn)生，就很容易使零件的加工表面痕跡。在實(shí)踐中，為了避免和減少振動(dòng)的不利影響，人們經(jīng)常注意加強(qiáng)機(jī)械的維護(hù)，甚至定期停止生產(chǎn)和加工。因此，機(jī)械振動(dòng)損傷在加工中是巨大的。在加工過程中，人們經(jīng)常將以下三種類型的振動(dòng)歸因于機(jī)械振動(dòng)的原因。由于機(jī)械系統(tǒng)故障或工具不穩(wěn)定，會(huì)形成自由振動(dòng)，例如機(jī)械故障。其危害在于；這種振動(dòng)很小，隨著加工的進(jìn)行，這種振動(dòng)很容易被切斷。加工過程中受到各種內(nèi)外力的作用而引起強(qiáng)迫振動(dòng)。這種振動(dòng)的給生產(chǎn)和產(chǎn)品帶來(lái)的危害是很大的，并不會(huì)減少。除了受迫振動(dòng)還有自己激振動(dòng)。

加工中受迫振動(dòng)的主要特征是強(qiáng)迫振動(dòng)。首先是干涉力本身沒有改變，與加工過程無(wú)關(guān)。強(qiáng)迫振動(dòng)的頻率與外部周期性干擾力的頻率或頻率的整數(shù)倍相似。受迫振動(dòng)的大小與擾動(dòng)力成正比，與剛度和阻尼成反比。強(qiáng)迫振動(dòng)的位移滯后于相位干擾力的相位角。

3 機(jī)械振動(dòng)的成因和應(yīng)對(duì)方法

在機(jī)械振動(dòng)中，經(jīng)常發(fā)生強(qiáng)迫振動(dòng)，強(qiáng)迫振動(dòng)造成的損傷非常大。消除這種機(jī)械振動(dòng)是很困難的，并且很有可能繼續(xù)機(jī)械操作。在機(jī)械加工中，強(qiáng)制振動(dòng)的產(chǎn)生主要包括兩個(gè)方面：①機(jī)械設(shè)備在系統(tǒng)組件運(yùn)行期間產(chǎn)生振動(dòng)。②在振動(dòng)的作用下，由于機(jī)械設(shè)備的周期性外部激振力（來(lái)源），許多部件需要一起工作。但在機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行中，不同部件的零部件容易出現(xiàn)一些失衡，不平衡的情況，如高速旋轉(zhuǎn)的渦輪機(jī)，在不平衡的情況下，不平衡力分散。受迫振動(dòng)的幅度也很大。同時(shí)，在機(jī)械設(shè)備運(yùn)行中，由于現(xiàn)代技術(shù)的出現(xiàn)，機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行往往由計(jì)算機(jī)操作。在使用電腦進(jìn)行手動(dòng)操作時(shí)，由于人為錯(cuò)誤也會(huì)造成巨大的強(qiáng)迫振動(dòng)，當(dāng)然還有皮帶操作等原因。在加工過程中，強(qiáng)迫振動(dòng)是非常有害的。為減少和消除機(jī)械振動(dòng)的危害，如生產(chǎn)效率低，生產(chǎn)質(zhì)量低，應(yīng)采取有效的控制措施，減少和消除強(qiáng)迫振動(dòng)。①及時(shí)維護(hù)機(jī)器和設(shè)備，確保機(jī)器和設(shè)備的所有部件處于良好的工作狀態(tài)。②要有效保護(hù)機(jī)械設(shè)備的軸承平衡度和精度，特別是在機(jī)械設(shè)備裝配線的過程中，軸承和零部件的不平衡會(huì)影響機(jī)械設(shè)備的裝配精度。鑒于機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量和運(yùn)行質(zhì)量，在機(jī)械設(shè)備采購(gòu)和日常檢查中應(yīng)有機(jī)械設(shè)備，以確保軸承核心部件的精度。③為了有效減少電機(jī)本身的振動(dòng)，應(yīng)采取一些隔離措施將電機(jī)與電機(jī)分開。

自激振動(dòng)對(duì)于生產(chǎn)加工的害處也是很大的。自激振動(dòng)是指機(jī)械設(shè)備運(yùn)行過程中的振動(dòng)和周期性振動(dòng)，是系統(tǒng)發(fā)出的振動(dòng)。在機(jī)械設(shè)備的過程中，自激振動(dòng)造成的損害非常大。這種機(jī)械振動(dòng)僅僅是振動(dòng)的增加。一旦處理了自激振動(dòng)過程，就可以消除這種振動(dòng)，并始終保留在系統(tǒng)內(nèi)部。盡管在處理過程中自激振動(dòng)能量可能是因?yàn)橄到y(tǒng)中的能量相互抵消，或者甚至比系統(tǒng)中的新能量消耗更多的能量，但自激振動(dòng)能量是連續(xù)累積的。但自激振動(dòng)加工的總體方向是累積的。目前，自激振動(dòng)的原因仍然復(fù)雜。但是，一般來(lái)說(shuō)，以下解決方案可以有效減少自激振動(dòng)損傷。①合理控制切割量。切削參數(shù)涉及總切削速度，進(jìn)給速率和切削深度。在機(jī)械設(shè)備的加工過程中，如果切削量過大，容易使機(jī)械設(shè)備在超載運(yùn)行過程中出現(xiàn)，為振動(dòng)奠定基礎(chǔ)。鑒于此，切削參數(shù)應(yīng)合理處理，切削速度應(yīng)控制。②可以有效提高機(jī)械設(shè)備的加工精度，加強(qiáng)對(duì)機(jī)械設(shè)備的維護(hù)，特別是對(duì)軸承精度的分析。③討論了隔振保護(hù)措施。

4 結(jié)語(yǔ)

通過前面的分析和討論，我們可以得出結(jié)論，在加工過程中產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)主要有兩種方式。受迫振動(dòng)和自激振動(dòng)，機(jī)械振動(dòng)對(duì)于機(jī)器質(zhì)量的影響是十分巨大的，他可能影響到設(shè)備的損耗程度甚至說(shuō)產(chǎn)品的質(zhì)量以及生產(chǎn)速度和生產(chǎn)效率等等，這就要求我們及時(shí)找出原因，采取一系列措施解決問題。