黃耀軍

【摘? 要】近幾年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度越來(lái)越快，推動(dòng)我國(guó)成為了制造業(yè)大國(guó)，而在制造活動(dòng)當(dāng)中，離不開(kāi)各種大型機(jī)械設(shè)備的支持，而這些機(jī)械設(shè)備在生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中往往會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)的問(wèn)題。振動(dòng)問(wèn)題如果不加以解決，不僅會(huì)讓施工環(huán)境變得惡劣，影響工作人員的聽(tīng)力，同時(shí)還會(huì)影響到生產(chǎn)的質(zhì)量，影響制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。本篇文章圍繞機(jī)械加工當(dāng)中的振動(dòng)問(wèn)題展開(kāi)了論述，首先分析了機(jī)械加工活動(dòng)當(dāng)中常見(jiàn)的振動(dòng)類(lèi)型，以及原因闡述，隨后提出了具體的解決措施。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械加工;振動(dòng)問(wèn)題;策略控制

引言

近幾年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)以及現(xiàn)代信息技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，在制造領(lǐng)域當(dāng)中也引進(jìn)了一些新的機(jī)械設(shè)備，引進(jìn)了自動(dòng)化控制系統(tǒng)，這些雖然提高了產(chǎn)品制造的質(zhì)量和效率，但是仍然存在著振動(dòng)問(wèn)題。主要是因?yàn)樵诋a(chǎn)品制造，生產(chǎn)活動(dòng)當(dāng)中所應(yīng)用到的都是一些大型的機(jī)械設(shè)備，而這些機(jī)械設(shè)備都是輪回周期性工作的，會(huì)出現(xiàn)一定的振動(dòng)。如果不加以解決，會(huì)影響產(chǎn)品生產(chǎn)的質(zhì)量，尤其是一些精細(xì)的零件，會(huì)導(dǎo)致零件生產(chǎn)和設(shè)計(jì)圖紙不符。制造企業(yè)要想實(shí)現(xiàn)自身的可持續(xù)發(fā)展，就必須要解決機(jī)械加工當(dāng)中的振動(dòng)問(wèn)題，了解振動(dòng)的類(lèi)型以及原因，并對(duì)此采取針對(duì)性的解決措施，推進(jìn)該行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1.機(jī)械設(shè)備加工活動(dòng)當(dāng)中常見(jiàn)的振動(dòng)類(lèi)型和原因闡述

1.1振動(dòng)類(lèi)型

一般而言，機(jī)械設(shè)備在加工活動(dòng)當(dāng)中所出現(xiàn)的振動(dòng)形式主要包括三種，分別是自由振動(dòng)、受迫振動(dòng)以及自激振動(dòng)。首先，來(lái)看自由振動(dòng)。自由振動(dòng)主要是指機(jī)械設(shè)備在進(jìn)入切削環(huán)節(jié)的時(shí)候，由于突然接觸到一個(gè)新物質(zhì)，在接觸面所產(chǎn)生的摩擦力比較大，從而產(chǎn)生振動(dòng)。而這種振動(dòng)頻率比較低，持續(xù)的時(shí)間不久，因此不會(huì)產(chǎn)生較大的影響。其次，來(lái)看受迫振動(dòng)。受迫振動(dòng)是指機(jī)械設(shè)備在生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中會(huì)受到來(lái)自機(jī)械外部的一種擠壓，從而產(chǎn)生一定頻率的振動(dòng)，這種振動(dòng)的影響范圍是比較大的。最后，來(lái)看自激振動(dòng)。這一種振動(dòng)形式并不是由外部沖擊造成的，而是由機(jī)械設(shè)備內(nèi)部的零件運(yùn)轉(zhuǎn)帶來(lái)的，而這種振動(dòng)的影響是最大的，嚴(yán)重的振動(dòng)會(huì)影響產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量以及效率。

1.2機(jī)械設(shè)備加工過(guò)程當(dāng)中出現(xiàn)振動(dòng)的原因

機(jī)械設(shè)備在加工活動(dòng)當(dāng)中之所以會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)，主要是因?yàn)槿魏瘟慵募庸ざ际潜容^復(fù)雜的，在加工過(guò)程當(dāng)中會(huì)受到外力因素的作用，也會(huì)受到來(lái)自?xún)?nèi)部零件的擠壓。但不論是哪一種形式的振動(dòng)，都會(huì)影響機(jī)械設(shè)備的正常生產(chǎn)，尤其是兩種形式振動(dòng)的共同作用之下，會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品不合格。首先，機(jī)械設(shè)備在生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，外界的一些影響因素，例如其他機(jī)械設(shè)備工作時(shí)所產(chǎn)生的振動(dòng)，尤其是機(jī)床，也會(huì)通過(guò)一些傳播媒介影響到該設(shè)備。其次，這些大型的機(jī)械設(shè)備內(nèi)部零件是非常復(fù)雜的，設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中，這些內(nèi)部零件也會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)，尤其是像齒輪這些零件，在工作當(dāng)中會(huì)呈現(xiàn)高速回旋的狀態(tài)，在這種狀態(tài)之下也會(huì)產(chǎn)生不同程度的振動(dòng)。

2.機(jī)械設(shè)備振動(dòng)對(duì)生產(chǎn)活動(dòng)所產(chǎn)生的影響

機(jī)械設(shè)備在生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中所產(chǎn)生的振動(dòng)問(wèn)題是不容忽視的，必須要采取具體的措施進(jìn)行解決。首先，如果機(jī)械設(shè)備在生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中長(zhǎng)期處于高頻率、長(zhǎng)時(shí)間的振動(dòng)狀態(tài)，那么會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部零件出現(xiàn)嚴(yán)重的磨損和位移，尤其是刀具，不僅會(huì)影響生產(chǎn)質(zhì)量，同時(shí)還會(huì)縮短設(shè)備的使用壽命。其次，機(jī)械設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間的出現(xiàn)振動(dòng)，還會(huì)產(chǎn)生噪音污染，威脅工作人員的人身健康，以及周?chē)纳鷳B(tài)環(huán)境。另外，也是最重要的一個(gè)影響因素，在振動(dòng)狀態(tài)之下，所生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品質(zhì)量較差，影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，給企業(yè)帶來(lái)一定的負(fù)面影響。

3.針對(duì)機(jī)械設(shè)備的振動(dòng)問(wèn)題所提出的具體解決措施

3.1從受迫振動(dòng)的角度進(jìn)行分析

要想解決機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)活動(dòng)當(dāng)中的正宗問(wèn)題，必須要了解振動(dòng)的類(lèi)型，以及產(chǎn)生振動(dòng)的原因，堅(jiān)持具體問(wèn)題具體分析的原則，只有這樣才可以從根本上解決振動(dòng)問(wèn)題。針對(duì)機(jī)械設(shè)備的受迫振動(dòng)，主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行解決。首先，工作人員必須要對(duì)振動(dòng)的頻率進(jìn)行控制，也就是一步一步的去降低機(jī)械設(shè)備振動(dòng)的強(qiáng)度，這里可以通過(guò)調(diào)整轉(zhuǎn)動(dòng)比來(lái)達(dá)到這一目的，例如增加一些系統(tǒng)部件、調(diào)整運(yùn)行參數(shù)等。其次，可以從阻尼的角度出發(fā)，根據(jù)振動(dòng)的頻率適當(dāng)?shù)脑黾幼枘?，例如滾動(dòng)軸，或者是將阻尼涂料噴涂到一些常用的運(yùn)動(dòng)設(shè)備上，以此來(lái)保證設(shè)備的穩(wěn)定，達(dá)到減少振動(dòng)的目的。另外，可以從離心率的角度出發(fā)，很多機(jī)械設(shè)備出受迫振動(dòng)的原因是因?yàn)闄C(jī)械內(nèi)部的離心率比較高，在機(jī)械設(shè)備工作當(dāng)中，工作人員可以降低一些設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，或者是安裝自動(dòng)平衡裝置，這些都能降低振動(dòng)的頻率。

3.2從自激振動(dòng)的角度進(jìn)行分析

和強(qiáng)迫振動(dòng)相比，自激振動(dòng)所產(chǎn)生的影響更大，振動(dòng)頻率更高，而這種振動(dòng)所帶來(lái)的破壞力度非常的大，不僅會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品不合格，同時(shí)還會(huì)縮短機(jī)械設(shè)備的使用壽命，導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)故障。因此，工作人員必須引起高度的重視，采取針對(duì)性的措施降低或者是解決振動(dòng)問(wèn)題。針對(duì)這種類(lèi)型的振動(dòng)，工作人員可以從以下三個(gè)方面出發(fā)，圍繞刀具幾何參數(shù)、設(shè)備位置、切削用量等領(lǐng)域開(kāi)展具體的控制工作。首先，從刀具幾何參數(shù)的角度出發(fā)。在所有振動(dòng)影響因素當(dāng)中，刀具幾何參數(shù)所帶來(lái)的振動(dòng)是最明顯的，要想解決這一問(wèn)題工作人員可以從刀具的形狀出發(fā)，根據(jù)具體的生產(chǎn)活動(dòng)選擇合適的刀具，并科學(xué)的調(diào)整刀具的角度，這樣可以減少刀具在運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中和其他零件設(shè)備的碰撞，以及降低生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中的摩擦力，最終達(dá)到減振的目的。其次，從重疊參數(shù)的角度進(jìn)行分析。重疊參數(shù)主要是指工作人員在工作當(dāng)中，要對(duì)機(jī)械設(shè)備運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中的切削用量進(jìn)行調(diào)研，根據(jù)這些數(shù)據(jù)對(duì)重疊參數(shù)進(jìn)行分析和調(diào)整，以此來(lái)控制機(jī)械設(shè)備運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中的振動(dòng)頻率。最后，從切削用量的角度出發(fā)。切削用量主要是指工作人員在生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中應(yīng)該根據(jù)生產(chǎn)的特點(diǎn)，選擇合適的切削深度。

3.3其他物理解決手段

除了以上兩種針對(duì)性的解決方案以為，還可以采取一些隔振、阻振或者是吸振的手段，進(jìn)行振動(dòng)處理。首先，從隔振的角度出發(fā)，這一種方案是指工作人員要將振動(dòng)頻率比較高的機(jī)械設(shè)備和其他機(jī)械設(shè)備隔離開(kāi)來(lái)，或者是將這些機(jī)械設(shè)備和地面進(jìn)行隔離，當(dāng)沒(méi)有了振動(dòng)傳輸載體之后，就不會(huì)對(duì)其他機(jī)械設(shè)備以及生產(chǎn)活動(dòng)產(chǎn)生影響。其次，從阻振的角度出發(fā)，這個(gè)方法主要是指對(duì)振動(dòng)頻率比較高的機(jī)械設(shè)備安裝阻尼器，通過(guò)能量相互抵消的原則，達(dá)到減振的目的。另外，從吸振的角度出發(fā)，這一種解決方案主要是指工作人員可以在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)安裝隔音墻，防止噪音擴(kuò)散，或者是在機(jī)械設(shè)備上安裝子系統(tǒng)，對(duì)振動(dòng)進(jìn)行吸收。但是這些措施并不能從根本上解決機(jī)械設(shè)備振動(dòng)的問(wèn)題，采取這些措施的主要目的是為了改善整個(gè)生產(chǎn)環(huán)境，降低對(duì)其他生產(chǎn)領(lǐng)域的影響。

4.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，機(jī)械設(shè)備在加工過(guò)程當(dāng)中振動(dòng)問(wèn)題是無(wú)法避免的，加工企業(yè)必須予以重視，并采取針對(duì)性的措施進(jìn)行解決，以此來(lái)保證產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量，延長(zhǎng)機(jī)械設(shè)備的使用壽命。

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