何曉峰

【摘 ?要】自從步入現(xiàn)代化發(fā)展進(jìn)程以來，國家整體經(jīng)濟水平都得到了很大程度的提升，各行各業(yè)也因此得到了不斷的發(fā)展。機械加工作為國家重點關(guān)注的對象之一，對于國家的發(fā)展有著十分重要的影響，然而在機械加工的過程當(dāng)中會產(chǎn)生各種各樣的振動，如果對這些振動不能及時的消除就會對機械加工產(chǎn)生很大的影響。文章通過對機械加工過程當(dāng)中可能出現(xiàn)的振動進(jìn)行了充分的分析，并且對消除震動的策略也進(jìn)行了研究，最后對振動加以利用，從而機械加工產(chǎn)品的質(zhì)量也得到了提高。

【關(guān)鍵詞】機械加工;振動;消除;利用

前言

通過對機械加工過程研究來看，機械加工產(chǎn)生的振動主要有強迫振動、自激振動、自由振動等，不過自由振動在加工的過程當(dāng)中會被阻力所消除，因此不會對其進(jìn)行考慮。為了能夠保證機械加工產(chǎn)品的質(zhì)量得到保障，機械加工時要求能夠及時消除振動，或是采取有效的方式來利用振動，機械設(shè)備的使用壽命也會因此得到延長。

一、機械加工中的振動消除策略

（一）強迫振動

在實際的機械加工過程當(dāng)中，工程技術(shù)人員結(jié)合實際的情況而采取科學(xué)的辦法消除或減弱振源產(chǎn)生的激振力，如果零件在加工過程當(dāng)中自身的轉(zhuǎn)速達(dá)到600轉(zhuǎn)每分鐘的時候，操作人員要使用有效的措施讓其保持平衡。通過實際的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，砂輪出現(xiàn)自身砂粒不均勻的現(xiàn)象主要的原因就是零件的高速旋轉(zhuǎn)，這樣會讓零件的表面出現(xiàn)磨損，而且還會出現(xiàn)不均勻的現(xiàn)象，主軸的振動也就會因此而產(chǎn)生。為了能夠?qū)@一現(xiàn)象進(jìn)行有效的消除，所以需要對砂輪進(jìn)行及時的更換，這就需要進(jìn)行兩次平衡試驗，這兩次試驗分別在修正之前和修正之后進(jìn)行，從而能夠讓齒輪的平穩(wěn)性得到有效的提高，由于周期性沖擊力而導(dǎo)致振動產(chǎn)生的現(xiàn)象也得到進(jìn)一步的降低。

一般情況下，機械系統(tǒng)自身的頻率和激振力的頻率是不一樣的，在這種情況下是不會發(fā)生共振的。所以，操作人員可以根據(jù)實際的加工需求來將電動機的轉(zhuǎn)速進(jìn)行適當(dāng)?shù)母淖儯€可以對主軸自身的轉(zhuǎn)速進(jìn)行改變，通過對轉(zhuǎn)速的改變不僅可以讓接觸面和接合面各自的精度得到很大程度的提高，而且還可以讓二者之間的間隙進(jìn)行有效的減少，機械系統(tǒng)自身固有頻率得到提高。除此之外，操作人員要對加工機械采取科學(xué)合理的隔振措施，必要的時候可以在機床的機電、床身連接的位置采取柔性連接的方式。這樣能夠讓電機在加工過程當(dāng)中產(chǎn)生的振動得到有效的隔離。在分離液部分、機床或者在機械系統(tǒng)當(dāng)中添加液壓緩沖設(shè)備可以達(dá)到預(yù)期的隔振效果，零部件在進(jìn)行換向的時候產(chǎn)生的沖擊力也會因此得到降低。工作人員還可以在地基和機床之間添加木材或者較厚的橡皮，從而能夠讓地面和機床之間進(jìn)行有效的隔開，地面的振源也很難傳遞到機床當(dāng)中。

（二）自激振動

為了能夠?qū)@一振動進(jìn)行有效的消除，要對切削過程當(dāng)中涉及到的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行科學(xué)的選擇，所謂的參數(shù)簡單的來說就是切削速度、弓工件進(jìn)給量、背吃力量等等。就好比，如果切削速度在每分鐘20-60m的范圍當(dāng)中，切削設(shè)備自身的振幅增加的速度也會變得越來越快;如果切削速度大于或者小于這個范圍，切削設(shè)備的振動和振幅都會得到有效的降低。通過實際的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，機械加工過程當(dāng)中進(jìn)給量和振幅之間是反比例關(guān)系，而背吃力量和振幅之間是正比例關(guān)系，這就要求相關(guān)人員在切削過程當(dāng)中對相關(guān)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置的過程當(dāng)中，必須要結(jié)合實際的情況而對其進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)置，從而額能夠讓機械加工整體的穩(wěn)定性得到進(jìn)一步的提高。

機械加工人員還要對系統(tǒng)自身抗振性予以足夠的重視，并且將其進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶岣?。在消除振動的過程當(dāng)中系統(tǒng)自身的抗振性是相關(guān)人員需要進(jìn)行首要考慮的，為了能夠?qū)@一問題進(jìn)行有效的解決，工作人員要對機床自身的剛性進(jìn)行改善，充分分析機械內(nèi)部的各個零部件自身固有頻率，在實際的加工過程當(dāng)中對涉及到的多種闡述進(jìn)行合理的設(shè)置，并且還要對系統(tǒng)的阻力進(jìn)行加大，這樣才能夠讓系統(tǒng)自身的抗振性得到進(jìn)一步的提升，而且刀具的抗振性也會得到相應(yīng)的提高，工件的彎曲剛性得到保障。另外，工作人員還可以在加工系統(tǒng)當(dāng)中加入消振設(shè)備，目前消振工具是在系統(tǒng)當(dāng)中添加吸震器的主要工具。通過對機械加工過程當(dāng)中來看吸震器的主要種類可以分為兩種，一種是沖擊式吸震器，另一種就是動力式吸震器，沖擊式吸震器主要是在振動系統(tǒng)當(dāng)中添加與剛性連接的殼體，殼體一般都是由一個質(zhì)量塊組成，并且能夠進(jìn)行自由的活動，這樣能夠在系統(tǒng)出現(xiàn)振動現(xiàn)象的時候，質(zhì)量塊會由于自身的自由移動對殼體進(jìn)行沖擊，在這個過程當(dāng)中就會消耗一定的能量，振動的程度也會因此得到降低;動力式吸震器就是在系統(tǒng)當(dāng)中加入兩個或兩個以上的質(zhì)量塊，這些質(zhì)量塊之間會產(chǎn)生一定的動力，由彈性元件產(chǎn)生的力同激振力也會得到抵消，從而達(dá)到預(yù)期的振動消除效果。

二、機械加工對振動進(jìn)行的利用

在機械加工過程當(dāng)中會受到很多因素的影響，從而導(dǎo)致產(chǎn)生振動的原因也有很多種，對這些振動進(jìn)行利用的方法也有很多，不過在這些利用方法當(dāng)中最為常見的就是振動切削法，通過對這種方法的合理利用能夠讓零部件表面的品質(zhì)得到有效的改善，切削出來的效果也能夠達(dá)到預(yù)期。所謂的振動切削，簡單的來說就是對工件之間的時間、空間等相關(guān)條件進(jìn)行合理的改變，這樣能夠有效的改變切削加工原理，工件的切削熱和切削力也會得到降低，從而能夠讓切削質(zhì)量得到進(jìn)一步的提高，這種方法不僅需要的時間比較少，而且還能夠保證切入和切出工作順利的進(jìn)行，進(jìn)而提高機械加工產(chǎn)品的質(zhì)量。另外，在對振動進(jìn)行利用的時候，要對振動類型進(jìn)行充分的分析，而且還要對切削速度進(jìn)行適當(dāng)?shù)母淖儯@樣不僅工件表面的質(zhì)量得到提高，而且還能夠讓切削速度更加具有規(guī)律性，對振動的合理利用能夠讓加工機械的使用壽命得到延長，機械系統(tǒng)內(nèi)部的零部件之間可以進(jìn)行正常的活動。最后，我們還可以借助于機械加工中的振動來將切削產(chǎn)品質(zhì)量予以提升。簡單點說，技術(shù)人員利用機械振動將產(chǎn)品切削加工是所產(chǎn)生的溫度予以降低，這樣一來能夠降低產(chǎn)品因溫度過高而出現(xiàn)變形，并且這也可以給企業(yè)加工精密件提供有效地支持。

三、結(jié)束語

綜上所述，在機械加工的過程當(dāng)中會受到很多因素的影響，從而導(dǎo)致一系列振動類型的產(chǎn)生，為了能夠?qū)@些振動進(jìn)行有效的消除，工作人員就要對振動類型進(jìn)行充分的分析和了解，并且結(jié)合實際的情況采取有效的措施進(jìn)行解決，對這些振動進(jìn)行利用的時候也要根據(jù)實際情況對利用方法進(jìn)行合理的選擇，這樣才能夠保證機械加工產(chǎn)品的質(zhì)量得到提升，而且還能夠延長機械的使用壽命。有鑒于此，上文在充分結(jié)合筆者對相關(guān)文獻(xiàn)研究以及自己多年工作實踐經(jīng)驗情況下，主要就機械加工中的振動消除與利用提出幾點看法，以供參考。

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（作者單位：酒泉鋼鐵（集團）有限責(zé)任公司）