机械加工过程中机械振动的成因及解决措施

机械加工过程中机械振动的成因及解决
措施
摘要：在我国机械加工行业发展日益加快的背景下，机械管理工作迎来更高的挑战。

虽然在一定程度上提高了我国机械加工的效率和精确度，但由于在加工过程中，刀具和被加
工机械做周期性往复运动，因此加工过程中产生机械振动是难以避免的。

而一旦发生机械振
动不仅会影响到机械加工质量，甚至也会导致加工机械出现损坏。

因此，研究机械加工振动
的解决措施，对于促进我国机械加工行业的发展具有重要的意义。

关键词：机械加工；机械振动；成因；解决措施
引言
在以往的机械加工过程中，经常会出现振动现象，使加工的精准度和精细度
受到严重影响。

引起机械振动的原因是多样的，本文分析了机械加工过程中机械
振动的不同成因，并针对成因提出了解决措施。

一、机械加工过程中机械振动形成的原因
（一）强迫振动形成的原因
在整个机械加工过程中，设备加工生产会受到各类外界因素的影响，强迫振
动作为主要出现的振动类型，是受到外界因素影响最多的一种振动。

强迫振动就
是指在周期性外力的影响之下形成的受破振动，他主要代表的是一种驱动力，由
外力影响而诞生的一种额外的驱动性力量。

[1]关于强迫振动，有以下几个特征。

首先是强迫振动本身不会影响到干扰力，因此在加工生产的工程中，强迫振动的
体现并不直接，在生产加工阶段我们无法对强迫振动进行额外的干扰，只有后续
技术工艺阶段加入进来之后，强迫振动的现象才会停止。

其次是强迫振动受到的
外部影响很深，因此其发生频率与外界干扰的周期频率是非常相似的，大部分的
强迫振动频率都保持在干扰周期频率的整倍数上。

最后是强迫振动还具有一定的
辐射性，它很可能会引起机械的共振现象，进一步的影响到机械设备的作业情况，
影响设备生产的精度。

因此总的来看，在思考强迫振动形成原因的时候，更多的
是需要关注外部影响和干扰因素对强迫振动的影响，外部的干扰因素越多那么强
迫振动的振幅也就越高。

（二）自激振动形成的原因
自激振动同其他振动之间有明显的区别，也就是说，在开展自激振动的过程中，外力的影响没有相对应的周期性。

其次，自激振动的开展在零部件加工过程
中拥有固有的频率，因此在开展零部件加工的过程中会由于外力的补充工作而导
致机械振动长期有效发展下去。

机械振动一旦停止，自激振动会立刻停止，但是
会有外力进行持续不断地补充，从而使振动具备长期有效地特点。

在开展机械零
部件加工的过程中，经常会发生自激振动。

首先刀具同零部件之间的摩擦会使自
激振动的现象越来越严重；其次，零部件的硬度问题会使刀具崩刀，导致机械在
开展零部件加工的过程中难以符合相应的刚性要求，从而出现自激振动；三是机
械零部件的加工会由于切削量的不正确而导致自激振动现象的产生。

二、机械加工过程中机械振动的解决措施
（一）强迫振动解决方法
强波振动的解决方法一共分为三个部分，一是需要弄清振动的源头以及影响
范围，从根本上对源头进行控制，尽量将振动控制在一定的范围内，这样能够尽
可能降低对其他大型机械设备的影响。

对于电动机这类动力源头性设备需要集中
存放，与机械生产区域相隔离，可以选择同一充足环境内的不同区域，中间利用
一定的隔离材料进行隔断，这样一来能够有效控制设备振源范围，降低振动影响。

二是要尽量对激振力进行控制，即便是出现了激振情况也要保证机械设备系统加
工的稳定性，保证其平衡工作能力。

因为受到外部环境因素的影响，所以我们可
通过在系统内部安装自动平衡设施的方式来反向提升平衡能力，系统的平衡性有
所保证之后设备的安装精度才能够有所提升，这样一来能够从根源上降低失衡现
象的产生。

三是要控制振源的频率，强迫振动现象的产生有一部分原因是因为激
振力的频率和系统本身运作的频率相同，因此会发生共振的现象。

为了尽量避免
共振，我们需要对振源频率进行调节，避免出现频率的一致性。

设备运转的固有
频率与其他设备频率之间本身就应该存在一定的差异，只有出现差异才能够对设备的电机运转速度以及主轴运转情况进行调整，能够很好的避免共振现象。

（二）自激振动解决方法
1.降低重叠系数
刀具需要在加工过程中注重对纹理样式、切削作业等不同数据的把握，在加工过程中，需要通过对重叠参数的控制，控制自激振动的发生。

同时，在开展刀具加工的过程中，需要相应的纹理样式才能够更好地降低重叠系数。

2.针对刀具的数据进行合理选择
机械加工需要对不同的刀具参数进行控制，进而能够在开展自激振动频率控制的过程中更好地完善相应的切割面深度，使自激振动在发生振动的过程中通过更加有效地方式增强相应的摩擦。

通过对切割面深度进行控制，使切割面能够在发生自激振动的过程中更好地得以完善，促进自激振动的减弱。

[2]
3.合理选择切削用量
在开展切削加工的过程中，通过对参数增量的扩大，使相关加工工件能够在切削工作中更好地完成，使相关工作能够通过更加有效的方式在高速切削或低速切削的过程中更好地完成切削量的要求，避免相应自激振动的产生，使切削量能够对表面粗糙度加以允许，从而选择相对较大的进给量，对自激振动的过程加以体现。

三、结语
综上所述，机械加工运转过程中，导致机械产生振动的原因多种多样，找准机械振动产生的原因才能够降低机械振动问题产生的几率并有效控制振动产生时对机械加工过程的不良影响。

相关技术人员应该提高对控制机械加工过程中振动现象的意识，并且认清产生振动的原因，有针对性地采取控制措施，要掌握每一个设备的操作原则，以最大程度上提高机械加工的精准度和精细度。

参考文献：
[1]白向龙. 机械加工过程中机械振动的原因及对策探讨[J]. 全面腐蚀控制, 2020(3).
[2]郭翔翔, 马爱兵. 机械加工过程中机械振动的成因及解决措施[J]. 时代
农机, 2020, v.47;No.327(01):29-30.。