机械加工中的振动问题及其控制

黄耀军

【摘  要】近几年来，我国经济发展速度越来越快，推动我国成为了制造业大国，而在制造活动当中，离不开各种大型机械设备的支持，而这些机械设备在生产过程当中往往会出现振动的问题。振动问题如果不加以解决，不仅会让施工环境变得恶劣，影响工作人员的听力，同时还会影响到生产的质量，影响制造业的可持续发展。本篇文章围绕机械加工当中的振动问题展开了论述，首先分析了机械加工活动当中常见的振动类型，以及原因阐述，随后提出了具体的解决措施。

【关键词】机械加工;振动问题;策略控制

引言

近几年来，随着科学技术以及现代信息技术的进一步发展，在制造领域当中也引进了一些新的机械设备，引进了自动化控制系统，这些虽然提高了产品制造的质量和效率，但是仍然存在着振动问题。主要是因为在产品制造，生产活动当中所应用到的都是一些大型的机械设备，而这些机械设备都是轮回周期性工作的，会出现一定的振动。如果不加以解决，会影响产品生产的质量，尤其是一些精细的零件，会导致零件生产和设计图纸不符。制造企业要想实现自身的可持续发展，就必须要解决机械加工当中的振动问题，了解振动的类型以及原因，并对此采取针对性的解决措施，推进该行业的可持续发展。

1.机械设备加工活动当中常见的振动类型和原因阐述

1.1振动类型

一般而言，机械设备在加工活动当中所出现的振动形式主要包括三种，分别是自由振动、受迫振动以及自激振动。首先，来看自由振动。自由振动主要是指机械设备在进入切削环节的时候，由于突然接触到一个新物质，在接触面所产生的摩擦力比较大，从而产生振动。而这种振动频率比较低，持续的时间不久，因此不会产生较大的影响。其次，来看受迫振动。受迫振动是指机械设备在生产过程当中会受到来自机械外部的一种挤压，从而产生一定频率的振动，这种振动的影响范围是比较大的。最后，来看自激振动。这一种振动形式并不是由外部冲击造成的，而是由机械设备内部的零件运转带来的，而这种振动的影响是最大的，严重的振动会影响产品的生产质量以及效率。

1.2机械设备加工过程当中出现振动的原因

机械设备在加工活动当中之所以会出现振动，主要是因为任何零件的加工都是比较复杂的，在加工过程当中会受到外力因素的作用，也会受到来自内部零件的挤压。但不论是哪一种形式的振动，都会影响机械设备的正常生产，尤其是两种形式振动的共同作用之下，会导致生产出来的产品不合格。首先，机械设备在生产过程当中，外界的一些影响因素，例如其他机械设备工作时所产生的振动，尤其是机床，也会通过一些传播媒介影响到该设备。其次，这些大型的机械设备内部零件是非常复杂的，设备在运行过程当中，这些内部零件也会运转，尤其是像齿轮这些零件，在工作当中会呈现高速回旋的状态，在这种状态之下也会产生不同程度的振动。

2.机械设备振动对生产活动所产生的影响

机械设备在生产过程当中所产生的振动问题是不容忽视的，必须要采取具体的措施进行解决。首先，如果机械设备在生产过程当中长期处于高频率、长时间的振动状态，那么会导致内部零件出现严重的磨损和位移，尤其是刀具，不仅会影响生产质量，同时还会缩短设备的使用寿命。其次，机械设备长时间的出现振动，还会产生噪音污染，威胁工作人员的人身健康，以及周围的生态环境。另外，也是最重要的一个影響因素，在振动状态之下，所生产出来的产品质量较差，影响企业的经济效益，给企业带来一定的负面影响。

3.针对机械设备的振动问题所提出的具体解决措施

3.1从受迫振动的角度进行分析

要想解决机械设备生产活动当中的正宗问题，必须要了解振动的类型，以及产生振动的原因，坚持具体问题具体分析的原则，只有这样才可以从根本上解决振动问题。针对机械设备的受迫振动，主要从以下几个方面进行解决。首先，工作人员必须要对振动的频率进行控制，也就是一步一步的去降低机械设备振动的强度，这里可以通过调整转动比来达到这一目的，例如增加一些系统部件、调整运行参数等。其次，可以从阻尼的角度出发，根据振动的频率适当的增加阻尼，例如滚动轴，或者是将阻尼涂料喷涂到一些常用的运动设备上，以此来保证设备的稳定，达到减少振动的目的。另外，可以从离心率的角度出发，很多机械设备出受迫振动的原因是因为机械内部的离心率比较高，在机械设备工作当中，工作人员可以降低一些设备的运转速度，或者是安装自动平衡装置，这些都能降低振动的频率。

3.2从自激振动的角度进行分析

和强迫振动相比，自激振动所产生的影响更大，振动频率更高，而这种振动所带来的破坏力度非常的大，不仅会导致生产出来的产品不合格，同时还会缩短机械设备的使用寿命，导致机械设备出现故障。因此，工作人员必须引起高度的重视，采取针对性的措施降低或者是解决振动问题。针对这种类型的振动，工作人员可以从以下三个方面出发，围绕刀具几何参数、设备位置、切削用量等领域开展具体的控制工作。首先，从刀具几何参数的角度出发。在所有振动影响因素当中，刀具几何参数所带来的振动是最明显的，要想解决这一问题工作人员可以从刀具的形状出发，根据具体的生产活动选择合适的刀具，并科学的调整刀具的角度，这样可以减少刀具在运行过程当中和其他零件设备的碰撞，以及降低生产过程当中的摩擦力，最终达到减振的目的。其次，从重叠参数的角度进行分析。重叠参数主要是指工作人员在工作当中，要对机械设备运行过程当中的切削用量进行调研，根据这些数据对重叠参数进行分析和调整，以此来控制机械设备运行过程当中的振动频率。最后，从切削用量的角度出发。切削用量主要是指工作人员在生产过程当中应该根据生产的特点，选择合适的切削深度。

3.3其他物理解决手段

除了以上两种针对性的解决方案以为，还可以采取一些隔振、阻振或者是吸振的手段，进行振动处理。首先，从隔振的角度出发，这一种方案是指工作人员要将振动频率比较高的机械设备和其他机械设备隔离开来，或者是将这些机械设备和地面进行隔离，当没有了振动传输载体之后，就不会对其他机械设备以及生产活动产生影响。其次，从阻振的角度出发，这个方法主要是指对振动频率比较高的机械设备安装阻尼器，通过能量相互抵消的原则，达到减振的目的。另外，从吸振的角度出发，这一种解决方案主要是指工作人员可以在生产现场安装隔音墙，防止噪音扩散，或者是在机械设备上安装子系统，对振动进行吸收。但是这些措施并不能从根本上解决机械设备振动的问题，采取这些措施的主要目的是为了改善整个生产环境，降低对其他生产领域的影响。

4.结束语

综上所述，机械设备在加工过程当中振动问题是无法避免的，加工企业必须予以重视，并采取针对性的措施进行解决，以此来保证产品的生产质量，延长机械设备的使用寿命。

参考文献

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