朱燁

摘要：現(xiàn)階段我國的經(jīng)濟迅速發(fā)展，推動時代不斷向前進步。工業(yè)建設是經(jīng)濟建設的基石，在發(fā)展經(jīng)濟的過程中提供了不容忽視的作用。機械生產(chǎn)加工是工業(yè)生產(chǎn)中至關重要的環(huán)節(jié)，然而這一環(huán)節(jié)中存在機械振動這一問題，極大地阻礙了工業(yè)生產(chǎn)進程。有效地利用和消除機械加工中的振動是具有重要現(xiàn)實意義的。本文總結工程機械中的有害振動，然后在隨機性振源控制和振動傳播路徑控制相關基礎上，詳細分析和闡述工程機械中有害振動的控制措施。

關鍵詞：機械加工;機械振動;原因;對策

中圖分類號：TP39? 文獻標識碼：A

1 引言

伴隨我國整體社會經(jīng)濟快速發(fā)展，以及科學技術水平不斷提升，我國的機械加工行業(yè)已經(jīng)取得了長足的進步，人們對于機械加工的精確度也有越來越高的要求。在整體加工流程中，機械振動對于加工的精確度具有直接性的影響。因此，為了確保產(chǎn)品精密度，有關人員應深入分析機械振動的產(chǎn)生原因及其控制對策。

2 機械振動對機械生產(chǎn)加工的影響

由以上分析可知，引起機械振動的原因包括外界的干擾作用以及生產(chǎn)加工過程本身的誤差。這些振動從一定程度上影響著機械生產(chǎn)加工進程，具有錯綜復雜又多種多樣的妨礙作用。例如零件生產(chǎn)方面，其對精準度和技藝水平有著嚴格的要求，而機械振動過于頻繁會影響到生產(chǎn)的質量以及精準度，直接降低了生產(chǎn)質量和效率并拖延生產(chǎn)進度。這些危害詳細包括：降低生產(chǎn)零件的質量，降低機床加工刀具、工具的生產(chǎn)效率，影響操作環(huán)境。此外，由不同外界或內部原因引起的機械振動，對生產(chǎn)過程造成的影響也有差異。有些會使得零件表面凹凸不平，使零件出現(xiàn)一些奇怪的紋路而影響零件質量;有些會使得刀具和生產(chǎn)零件錯位引起質量劣質等問題。一般來說，機械振動的產(chǎn)生可能是加工過程存在故障的標志，或者直接阻礙生產(chǎn)進程降低生產(chǎn)效率和質量。

3 機械加工中機械振動的原因

3.1 機械受迫振動

在周期性外力的干擾作用下，機械加工過程中會產(chǎn)生能量不衰減的受迫振動。由于引起該振動的因素有很多，在對其進行研究和分析時，需要進行全面綜合的考慮。機械受迫振動可能由誤差引起。如機械切割道具上分布著很多齒輪，這些齒輪的尺寸存在差異，就會產(chǎn)生受迫振動，這會直接影響到刀具、零件以及機床等生產(chǎn)過程。除此以外，在生產(chǎn)零件時，若零件表面粗糙不光滑，會阻礙刀具對其進行切割，或者生產(chǎn)的零件在硬度上存在差異，這些問題都可能引起機械受迫振動現(xiàn)象。

3.2 自激振動產(chǎn)生原因

此類振動不受外力控制以及干擾影響，由系統(tǒng)工作時自身所產(chǎn)生，屬于一種非線性的振動，且周期性較穩(wěn)定。產(chǎn)生自激振動的主要原因包括：①在機械加工過程中，切削層的橫截面積、刀具前角會發(fā)生改變，加之會經(jīng)常出現(xiàn)積屑瘤，從而引發(fā)自激振動。②在實際加工時，切屑和刀具之間、工件和刀具之間會產(chǎn)生一定程度的摩擦力，從而引發(fā)自激振動。③若在實際加工過程中不科學地選取切削量，也會引發(fā)自激振動。④如果安裝的刀具具有較差的剛性，刀桿會在加工時發(fā)生顫動，從而引發(fā)自激振動。⑤如果加工的工件內具有不均勻的硬度，一旦刀具崩裂，便會和加工裝置相互作用，從而引發(fā)自激振動。

3.3 豎向振動與縱擺角振動

在工程建設中，為施工設備提供動力的是高速運行的核心部件。發(fā)動機振動屬于是機械設備的內部振動，而發(fā)動機振動則可以分成內部與外部兩種，振動主要是因為氣缸內周期變化氣體壓力與曲柄部分運動形成的關系。內部振動是因為運動慣性和與攪拌壓力導致的發(fā)動機零件之間互相振動，比較常見的有曲軸扭轉振動與彎曲振動。而外部振動，具體是指發(fā)動機是一個整體而進行的振動，具體是因為不平衡力矩與慣性力導致的。從此就可以知道，發(fā)動機是工程機械的振源。振動經(jīng)過連接件和支撐件傳輸?shù)綑C架和輪胎部位，這樣會對整個機械設備的穩(wěn)定性、質量和使用壽命形成一定的影響。

4 機械振動對策分析

4.1 利用機械振動

機械振動反映了機械的總體情況，及時發(fā)現(xiàn)機械的振動，辨別振動的類別，及時消除影響因素，可以進一步為生產(chǎn)質量和生產(chǎn)效率帶來保障。在這一過程中，對于操作人員的要求相對較高，操作人員需要及時發(fā)現(xiàn)機械振動，辨別震動情況，進一步確定影響振動的實際因素，采取相應的檢修措施。振動對于機械生產(chǎn)加工的過程中影響非常重大，在機械產(chǎn)生震動時進行檢修，也可以為生產(chǎn)安全和生產(chǎn)質量帶來保障。例如出現(xiàn)了振動時，一般都是采用較低的轉速和切深來避免劇烈振動，而最正確的辦法則是在振動出現(xiàn)之后及時查找原因，進而解決相關的問題。機械振動反映著機械現(xiàn)今存在的故障因素，利用機械振動的原因和情況進一步提高機械的抗振動能力，提升機床的性能十分重要。

4.2 自激振動控制對策

當前，對自激振動加以減少、消除以及控制的主要對策包括以下幾個方面：①對振型剛度比進行科學調整：1）對系統(tǒng)阻尼進行提升。由于材料不同，阻尼也會不同，其中，由于鑄鐵比鋼的內阻尼更大，因此機床立柱以及床身等支撐件的制造均為鑄鐵，內阻尼的增加能夠對自激振動有效抑制;2）對系統(tǒng)剛度進行提升。對薄弱處剛度加以提升，可以使系統(tǒng)穩(wěn)定性得以強化，進而有效防止自激振動的發(fā)生。②對切削用量進行科學選擇：切削用量，即切削深度、切削速度以及進給量總稱。其中，對刀具使用壽命影響最大的因素便是切削速度，即一旦提升切削速度，切削的溫度便會隨之提高，從而在很大程度上縮短刀具的使用壽命。需要注意的是，加工工件的硬度、種類如果不同，其對應的切削速度也會不同，嚴禁用同一切削速度切削不同工件。此外，操作人員必須根據(jù)切削內容的不同，及時、合理地調整道具的幾何角度，從而提升切削的穩(wěn)定性，進而避免自激振動的發(fā)生。

4.3 隨機性振源控制

在一般情況下，此振動控制難度比較大。但是振動理論中有支出，不管是哪種結構的振動，除開振源之外，還有來自設備自身結構和對振動的相應。簡單一點來說，激振因為激振力、結構相關因素影響而產(chǎn)生的現(xiàn)象。因此，對的機械設備來說，為了控制行駛中因為地面不平致使的振動，可以通過對設備施工場地、使用范圍，以此為基礎做出提前的估計，測量出行駛地面的相對高度。然后使用統(tǒng)計規(guī)律，獲得相應的函數(shù)，通過這種方式可以計算出可能發(fā)生的共振行駛速度，在此基礎上控制有害振動。在實際工作中還需要控制好振源，也就是消除和削弱振源，這也是有效的減振方式。

5 結束語

綜上所述，機械振動是機械生產(chǎn)加工過程中很普遍的問題，雖然并不是所有的機械振動都會危害到生產(chǎn)加工過程，但大部分的機械振動都會產(chǎn)生不利影響。它們由不同的外界或內部因素引起，要么標志著生產(chǎn)加工過程出現(xiàn)故障，要么直接對生產(chǎn)質量和效率產(chǎn)生影響。因此，及時發(fā)現(xiàn)機械振動，分析其產(chǎn)生原因，采取有效措施消除機械振動，對相關機械進行及時檢修，對保證生產(chǎn)加工質量，是很有必要的。

參考文獻：

[1] 王俊陽.機械加工過程中機械振動的成因及解決措施[J].山東工業(yè)技術，2018（09）：35.

[2] 鄧寧.對機械加工過程中機械振動形成的原因和對策分析[J].內燃機與配件，2018（05）：91-92.

[3] 張浩然.機械加工過程中機械振動因素的研究[J].黑龍江科學，2018，9（05）：34-35.

[4] 胡燁，陶小培.機械加工過程中機械振動的成因及解決措施[J].時代農(nóng)機，2018，45（01）：41+43.

[5] 熊曦明.淺談機械加工過程中機械振動的成因及解決措施[J].內燃機與配件，2018（03）：140-141.