3-4 机械加工过程中的振动

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机械加工过程中的振动特点及预防措施

机械加工过程中的振动特点及预防措施在进行机械加工的过程中，工件的表面质量尤为关键，直接关系到工件的使用性能，进而影响到工业生产的稳定运行。

在进行机械加工的过程中，由于生产工艺中各项工序的影响会产生振动，由此影响到刀具的加工质量，降低工件的表面质量。

为了保证工件的表面质量，要对引起振动的原因进行分析，从而制定出解决的措施，减少振动的发生几率，提高机械加工的质量。

标签：机械加工；强迫振动；自激振动；预防措施引言在进行机械加工的过程中，如果出现振动，将会产生非常严重的后果，最直接后果就是影响到工件的表面质量。

在正常情况下，刀具与工件之间的距离是按照一定的规范来固定的，如果产生振动，将会对刀具产生附加的动荷载，由此在工件的表面会出现振痕，影响到工件的表面品质以及使用性能。

此外，这种振动会严重的磨损到刀具，从而降低刀具的精度和刚度，缩短刀具的使用寿命。

振动还会导致机床各连接部位的松动，从而加大间隙，严重时可能会影响到加工的持续。

振动所产生的噪声还会影响到工作人员的健康，所以采用相应的措施，减少振动的产生具有重要的意义。

1 机械加工振动的表现和特点1.1 强迫振动强迫振动是物体受到一个周期变化的外力作用而产生的振动。

如在磨削过程中，由于电动机、高速旋转的砂轮及皮带轮等不平衡，三角皮带的厚薄或长短不一致，油泵工作不平稳等，都会引起机床的强迫振动，它将激起机床各部件之间的相对振动幅值，影响机床加工工件的精度，如粗糙度和圆度。

对于刀具或做回转运动的机床，振动还会影响回转精度。

强迫振动的特点是：①强迫振动本身不能改变干扰力，干扰力一般与切削过程无关。

干扰力消除，振动停止。

②强迫振动的频率与外界周期干扰力的频率相同，或是它的整倍数。

③干扰力的频率与系统的固有频率的比值等于或接近于 1 时，产生共振，振幅达到最大值。

1.2 自激振动是由振动系统本身在振动过程中激发产生的交变力所引起的不衰减的振动，就是0激振动。

即使不受到任何外界周期性干扰力的作用，振动也会发生。

述机械加工中振动原因及控制措施

论述机械加工中振动原因及控制措施摘要：随着我国经济的飞速发展，机械化加工技术在我国得到了前所未有的发展，机械加工中的振动是一种十分有害的物理现象。

通过分析机械加工中各种振动产生的原因和特性,提出了相应的减振措施。

在实际生产中,合理采用这些措施对保证零件表面品质、提高生产率有着积极的意义。

关键词:机械加工；振动；控制措施中图分类号：th161 文献标识码：a 文章编号：1、引言随着机械加工技术的不断广泛的应用，显现的问题也越来越突出，机械加工中的振动对加工表面质量和生产率有很大的影响，是一种十分有害的物理现象。

若加工中产生了振动，刀具与工件间将产生相对位移，会使加工表面产生振痕，严重影响零件的表面质量和性能；振动使刀具受到附加动载荷，加速刀具磨损，有时甚至崩刃；同时振动使机床、夹具等的连接部分松动，从而增大间隙，降低刚度和精度，缩短使用寿命，严重时甚至使切削加工无法继续进行，振动中产生的噪声还将危害操作者的身体健康。

为减小振动，有时不得不降低切削用量，使机床加工的生产效率降低。

因此，研究分析机械加工中的振动原因和特性，寻求控制振动的有效途径是很有必要的。

机械振动的类型分为自由振动、受迫振动和自激振动三类。

自由振动是在初始干扰力的作用下破坏了系统的平衡,仅靠弹性恢复力来维持的振动。

由于系统中总存在阻尼,自由振动会迅速衰减,所以对机械加工的影响不大。

受迫振动和自激振动都属于不衰减的振动,对机械加工的影响不容忽视。

下面主要分析这两种振动。

2、振动的类型及特征机械加工中产生的振动主要有受迫振动和自激振动（颤振）两种类型。

2.1受迫振动由外界周期性干扰力（工艺系统内部或外部振源）所激发的振动。

其主要特征是：（1）除由切削过程本身不均匀性所引起的受迫振动外，干扰力一般同切削过程无关。

干扰力消除，受迫振动停止。

（2）受迫振动的频率与外界周期性干扰力的频率相同或是它的整数倍。

（3）受迫振动的振幅与干扰力的振幅、工艺系统的刚度及阻尼大小有关。

机械制造基础考试

机械制造基础考试一、单选题（共68题，每题1分，共68分）1.机械加工过程中常见的振动不包括（）A、收迫振动B、随机振动C、自激振动D、自由振动正确答案：B2.在磨削加工中,大部分切削热将传给(）砂轮A、工件B、机床C、磨屑正确答案：C3.使坯料高度缩小，横截面积增大的锻造工序是()A、拔长B、镦粗C、弯曲D、冲孔正确答案：B4.常用的外圆车刀包括45°弯头车刀、75°圆车刀和（）A、90°偏刀B、切断刀C、螺纹刀D、100°外圆车刀正确答案：A5.确定工序加工余量大小的基本原则是（）A、尽量减小加工余量，以提高生产率、降低加工成本B、保证切除前工序加工中留下的加工痕迹和缺陷C、保证加工时切削顺利，避免刀具相对工件表面打滑或挤压D、在被加工表面均能被切削到的前提下，余量越小越好正确答案：A6.当机床主轴存在轴向窜动误差时则对(）的加工精度影响很大。

A、端面B、内孔C、外圆正确答案：A7.麻花钻的主切削刃有（）个A、2B、4C、3D、1正确答案：A8.刀具磨损后将影响（）和加工质量。

A、切削力、切削速度B、切削力、切削温度C、切削速度、切削深度D、切削深度、切削温度正确答案：B9.下列是自由锻造特点的是()A、精度高B、大批量生产C、生产效率高D、精度低正确答案：D10.冲床的规格是()A、冲压力大小表示B、滑块与工作台距离表示C、电动机效率D、以上都不正确正确答案：A11.焊接区内气体的分解将对焊缝质量起（）A、有利影响B、不利影响C、没有影响D、视什么气体而定正确答案：B12.磨削加工中,大部分切削热（)A、被磨屑所带走B、传给工件C、传给刀具D、传给机床正确答案：B13.ZG－300这种电源的类型属于()。

A、逆变焊机B、弧焊发电机C、硅整流焊机D、CO2保护焊机正确答案：C14.工件很精密或机床精度达不到要求但又要保证加工精度时，通常采用（）A、误差分组法B、误差转移法C、误差补偿法D、直接减小原始误差法正确答案：B15.划分工序的主要依据是（）A、零件在加工过程中工作地是否变动B、零件结构的复杂程度C、生产计划的安排D、生产批量的大小正确答案：A16.完全定位是指（）A、指工件定位时几个定位元件限制的自由度出现了不必要的重复限制的现象B、根据工件的具体加工要求，工件的定位不一定要限制全部六个自由度C、根据加工要求，应该限制的自由度没有完全被限制的情况D、工件的六个自由度全部用夹具中的定位元件所限制，工件在夹具中占有完全确定的唯一位置正确答案：D17.不属于切削三要素的是哪个？（）A、切削速度B、加工质量C、进给量D、背吃刀量正确答案：B18.切削层参数不包括（）A、切削层公称厚度B、切削层公称宽度C、切削层公称长度D、切削层公称横截面积正确答案：C19.在同一条件下，连续加工一批工件时，其大小和方向呈无规律变化的加工误差称为（）。

机械加工中振动的产生机理以及防治措施

机械加工中振动的产生机理以及防治措施一、机械加工过程中振动的危害振动会在工件加工表面出现振纹，降低了工件的加工精度和表面质量，低频振动时会产生波度；振动会引起刀具崩刃打刀现象并加速刀具或砂轮的磨损；振动使机床夹具连接部分松动，影响运动副的工作性能，并导致机床丧失精度；产生噪声污染，危害操作者健康；影响生产效率；二、机械加工过程中振动的类型机械加工过程中振动的类型：自由振动、强迫振动、自激振动。

1.自由振动工艺系统受到初始干扰力而破坏了其平衡状态后，系统仅靠弹性恢复力来维持的振动称为自由振动。

由于系统中存在阻尼，自由振动将逐渐衰弱，对加工影响不大。

2.强迫振动由稳定的外界周期性的干扰力（激振力）作用引起；除了力之外,凡是随时间变化的位移、速度和加速度，也可以激起系统的振动；强迫振动振源：机外＋机内。

机外：其他机床、锻锤、火车、卡车等通过地基把振动传给机床机内：1）回转零部件质量的不平衡（旋转零件的质量偏心）2）机床传动件的制造误差和缺陷（如齿轮啮合时的冲击、皮带轮圆度误差及皮带厚度不均引起的张力变化，滚动轴承的套圈和滚子尺寸及形状误差）3）切削过程中的冲击（如往复部件的冲击；液压传动系统的压力脉动；断续切削时的冲击振动）强迫振动的特征：频率特征：与干扰力的频率相同，或是干扰力频率整倍数幅值特征：与干扰力幅值、工艺系统动态特性有关。

当干扰力频率接近或等于工艺系统某一固有频率时，产生共振相角特征：强迫振动位移的变化在相位上滞后干扰力一个φ角，其值与系统的动态特性及干扰力频率有关强迫振动的运动方程：图示：内圆磨削振动系统a) 模型示意图b）动力学模型c）受力图3.自激振动在没有周期性外力(相对于切削过程)作用下，由系统内部激发反馈产生的周期性振动；自激振动过程可用传递函数概念说明；切削过程本身能引起某种交变切削力，而振动系统能通过这种力的变化，从不具备交变特性的能源中周期性的获得补充能量，从而维持住这个振动。

机械加工中机械振动的原因解析与应对

机械加工中机械振动的原因解析与应对随着工业技术的不断发展，机械加工已成为现代生产中不可或缺的重要环节。

然而在机械加工过程中，经常会遇到机械振动的问题，这不仅会影响加工质量，还有可能引发安全事故。

了解机械振动的原因和有效应对是非常重要的。

一、机械振动的原因解析1.不稳定的加工条件在机械加工过程中，如果加工条件不稳定，比如切削速度、切削深度、进给速度等参数没有得到合理控制，就会引起机床工作状态的不稳定，从而产生振动。

2.机床结构设计不合理机床是机械加工的主要设备，如果机床的结构设计不合理，会导致刚性不足、固定件松动等问题，使得在加工过程中产生振动。

3.切削刀具磨损切削刀具是机械加工中常用的工具，如果刀具磨损严重或者安装不良，就会引起加工过程中的振动。

4.工件材料变形在加工过程中，由于工件材料自身性能的变化，也有可能引起机械振动。

5.进给系统问题进给系统的性能不稳定、传动链条出现松动等问题，会导致机床在工作时的振动。

刀具在加工时，间歇切削会引起刀具的振动，影响加工质量。

二、机械振动的应对措施1.合理选择切削工艺参数在机床的结构设计上，要注重刚性的设计和加强工装的固定，确保机床在加工过程中稳定性。

加强机床的维护保养工作，及时发现并解决机床结构问题。

3.切削刀具的选择和维护合理选择切削刀具，并确保刀具的安装正确、刃磨合适，定期进行刀具的维护和更换工作。

选择质量稳定的工件材料，对材料性能进行精密测试和处理，以减少因材料变形引起的机械振动。

对进给系统进行定期的检查和维护工作，确保传动链条、导轨等部件的稳定性和耐磨性。

6.刀具间歇切削的解决方法对于刀具间歇切削引起的问题，可以采用提高刀具速度、增加刀具的刚度等方法来减少刀具的振动。

三、结语在机械加工中，机械振动是一个常见问题，如果不能得到及时合理的处理，会对加工质量和安全性造成很大影响。

加强对机械振动原因的分析和应对措施的研究非常重要。

通过合理选择加工条件、加强机床结构设计和维护、切削刀具的选择和维护、工件材料处理、进给系统的维护以及解决刀具间歇切削等措施，可以有效减少机械振动的发生，提高机械加工的质量和效率。

机械加工振动产生的原因及消除方法

机械加工振动产生的原因及消除方法摘要：众所周知，在机械加工的过程中，存在着一个普遍的现象那就是机械振动，其实，机械振动是由多方面的因素造成的。

本文主要对机械加工过程中，机械振动的分类和特点进行了阐述，对机械振动的成因和影响展开了分析，同时对如何更好的解决机械振动产生的不利影响进行了深入的研究。

关键词：机械加工；振动产生；原因；消除方法引言机械加工是一项长期、循环往复的过程，由于长时间的运行，刀具和工件往往会受到很大的影响，因而不可避免的出现机械振动的情况。

在振动现象的影响下，加工部件的精度大大被降低，这对生产率的提高是非常不利的。

所以，应根据机械加工中出现的振动类型和产生的原因加以分析，采取有效的手段来降低或消除振动，从而提高机械生产的效率和质量。

1 机械加工振动类型在长时间的分析和实践中，按照机械振动产生的原因来分可以分为三类：自由振动、强迫振动和自激振动。

在机械运转时如果振动系统受到激振力的作用时会破坏机械的平衡状态，把能约束激振力的方式叫做自由振动，制造企业的机械加工系统自身具有一定阻尼，因此，自由振动会相对减弱，不会对机械加工产生过多的负面影响，属于机械加工振动中影响最小的一种振动。

而不同于自由振动，受迫振动和自激振动本身不能靠系统自身减弱振动，相反会对机械加工产生严重影响，本文接下来将对受迫振动及减振措施和自激振动及减振措施进行详细的分析和探讨。

2 振动产生的原因分析2.1自由振动产生的原因发生自动振动形式的主要原因是由于机械系统自身的弹力、重力作用下形成的，而没有任何外力参与。

因为组你和内耗都是振动系统中的一部分，比如简谐振动等，因此产生自由振动的原因是由于弹性元件或者惯性元件引发的。

2.2强迫振动产生的原因2.2.1高速回转出现不平衡状态，机械机床中高速回转的零件非常多，其中包括主轴、电机、皮带、磨床中的砂轮等等，就是由于出现不平衡状态导致出现离心惯性作用。

2.2.2机床传动零件缺陷所引起的周期性变化的传动力。

补充：机械加工过程中的振动

机械加工过程中的振动
机械加工过程中产生的振动，是一种十分有害的现象，这是因为：
1）刀具相对于工件振动会使加工表面产生波纹，这将严重影响零件的使用性能。
2）刀具相对于工件振动，切削截面、切削角度等将随之发生周期性变化，工艺系统将承受动态载荷的作用，刀具易于磨损（有时甚至崩刃），机床的连接特性会受到破坏，严重时甚至使切削加工无法进行。
再生型切削颤振：这种由于切削厚度变化效应（简称再生效应）而引起的自激振动称为再生型切削颤振。
图4-49 再生型颤振的产生过程
切削过程一般都是部分地或完全地在有振纹（波纹）的表面上进行的，车削、铣削、刨削、钻削、磨削等均不例外，由振纹再生效应引发的再生型切削颤振是机床切削的主要形态。
产生再生型颤振的条件:
3）为了避免发生振动或减小振动，有时不得不降低切削用量，致使机床、刀具的工作性能得不到充分发挥，限制了生产效率的提高。
综上分析可知，机械加工中的振动对于加工质量和生产效率都有很大影响，须采取措施控制振动。
一、机械加工过程中的强迫振动强迫振动：机械加工过程中的强迫振动
是指在外界周期性于扰力的持续作用下，振动系统受迫产生的振动。
机械加工过程中的强迫振动与一般机械振动中的强迫振动没有本质上的区别。机械加工过程中的强迫振动的频率与干扰力的频率相同或是其整数倍；当干扰力的频率接近或等于工艺系统某一薄弱环节固有频率时，系统将产生共振。
强迫振动的振源有来自于机床内部的机内振源和来自机床外部的机外振源。
机外振源甚多，但它们都是通过地基传给机床的，可以通过加设隔振地基来隔离外部振源，消除其影响。
2．增大工艺系统的阻尼增大工艺系统中的阻尼，可通过多种方法实现。例如，使用高内阻材料制造零件，增加运动件的相对摩擦，在床身、立柱的封闭内腔中充填型砂，在主振方向安装阻振器等。（三）采用减振装置常用的减振装置有动力式减振器、摩擦式减振器和冲击式减振器等三种类型。

机械加工过程中机械振动问题的解决探讨

机械加工过程中机械振动问题的解决探讨发表时间：2020-12-31T09:05:31.580Z 来源：《基层建设》2020年第25期作者：马青华[导读] 摘要：机械加工能够推动我国工业发展进程，且可以为经济建设奠定基础。

身份证号码：34012219890824XXXX；安徽广创建筑工程有限公司安徽宁国 242300 摘要：机械加工能够推动我国工业发展进程，且可以为经济建设奠定基础。

在机械加工的过程中，机械振动问题时有发生，其不仅会影响机械加工的质量和效率，且有可能为相关企业埋下安全隐患。

机械振动后加工出来的工件可能会损坏，也可能造成机械设备刀具磨损或设备故障，且振动会产生噪声污染，不符合当前时代我国的工业发展要求。

基于此，本文对机械加工过程中机械振动问题进行探索，并提出了具体的解决对策。

关键词：机械加工；机械振动；解决策略前言机械振动是机械加工中的主要问题，也是影响机械加工效率的重要因素，无论是传统机械加工还是数控机械加工，都可能会出现振动问题，该问题如不及时解决，将降低工件加工效益，阻碍行业在当前时代实现可持续发展。

加工过程中的机械振动的问题，主要由于刀具与加工件之间反复的周期性运作而出现，机械振动问题是不可避免的，该问题会严重降低工件的精密度，导致工件加工无法满足实际使用需求，降低加工的经济效益，所以必须对此问题加以解决。

1 机械振动的分类在机械加工和生产中，机械振动是带有周期性的，部分管理者认为降低切削用量可以减少机械振动机械设备会产生振动，但在刀具与工件中间在进行切削运动或机械设备的切割操作中，必不可少的会产生相对运动。

振动问题的出现会减少设备的使用寿命，且会对削弱刀具和设备本身的耐用，这样就无法正常发挥机械加工的工作性能，制约机械设备在进行加工时的生产效率，其可能会形成噪音污染[1]。

2 机械振动的主要类型及原因经过长时间的生产实践，可将机械振动分为三类，分别是：只有振动、受破振动和自激振动，下面将对三种机械振动的原因进行探讨。

机械加工振动对表面质量的影响及其控制

机械加工振动对表面质量的影响及其控制一、机械振动现象及分类1．机械振动现象及其对表面质量的影响在机械加工过程中，工艺系统有时会发生振动（人为地利用振动来进行加工服务的振动车削、振动磨削、振动时效、超声波加工等除外），即在刀具的切削刃与工件上正在切削的表面之间，除了名义上的切削运动之外，还会出现一种周期性的相对运动。

这是一种破坏正常切削运动的极其有害的现象，主要表现在：1）振动使工艺系统的各种成形运动受到干扰和破坏，使加工表面出现振纹，增大表面粗糙度值，恶化加工表面质量；2）振动还可能引起刀刃崩裂，引起机床、夹具连接部分松动，缩短刀具及机床、夹具的使用寿命；3）振动限制了切削用量的进一步提高，降低切削加工的生产效率，严重时甚至还会使切削加工无法继续进行；4）振动所发出的噪声会污染环境，有害工人的身心健康。

研究机械加工过程中振动产生的机理，探讨如何提高工艺系统的抗振性和消除振动的措施，一直是机械加工工艺学的重要课题之一。

2．机械振动的基本类型机械加工过程的振动有三种基本类型：⑴强迫振动强迫振动是指在外界周期性变化的干扰力作用下产生的振动。

磨削加工中主要会产生强迫振动。

⑵自激振动自激振动是指切削过程本身引起切削力周期性变化而产生的振动。

切削加工中主要会产生自激振动。

⑶自由振动自由振动是指由于切削力突然变化或其它外界偶然原因引起的振动。

自由振动的频率就是系统的固有频率，由于工艺系统的阻尼作用，这类振动会在外界干扰力去除后迅速自行衰减，对加工过程影响较小。

机械加工过程中振动主要是强迫振动和自激振动。

据统计，强迫振动约占30%，自激振动约占65%，自由振动所占比重则很小。

二、机械加工中的强迫振动及其控制1．机械加工过程中产生强迫振动的原因机械加工过程中产生的强迫振动，其原因可从机床、刀具和工件三方面去分析。

⑴机床方面机床中某些传动零件的制造精度不高，会使机床产生不均匀运动而引起振动。

例如齿轮的周节误差和周节累积误差，会使齿轮传动的运动不均匀，从而使整个部件产生振动。

机械加工过程中振动产生的原因

机械加工过程中振动产生的原因2．1自然振动由于机械的构造非常复杂，在通电之后，机械会受到电力驱使进行运作。

由于机械内部的机械零部件非常多，在使用过程中机械零件急速运转，不同零件受空气阻力，进而产生振动。

可以说，自然振动是机械运转中不可避免的.振动问题，也是最常见、原理最为简单的振动类型。

同时，自然振动还包括外部因素影响，生产地不平、风力因素等影响。

通常情况下，机械各个运作零件都有一个磨合期，在刚刚接通电流时会产生明显振动，随着不同零件正常运转，起振动力机会逐渐削弱。

总之，自然振动是受技术、环境的影响，是不可避免的振动问题，对机械整体运作不会产生明显影响。

2．2自激振动有关调查研究显示，自然振动虽然是一种不可控问题，但如果不加以限制即会产生自激振动。

自激振动相比自然振动来说，就会对机械主体产生一定的伤害，轻则运作零部件松动、重则造成机械短路烧毁电线以及零件破损。

自激振动即是机械主体颤振，机械在正常加工中出现高频率振动，严重影响工业生产。

机械加工产生颤动的原因主要表现在以下几点:(1)机械在加工过程中，由于加工主体硬度突然变化，刀具运作频率突然改变，进而发生刀崩问题后，即会因为内部零件运作不协调而产生自激振动。

(2)机械中的各个零部件在生产中，由于刀具与零件之间契合度不足或生产规格不规范，而产生运作冲突，进而产生自激振动。

(3)机械刀具质量不过关，刚性较差，在生产过程中刀杆振动，进而带动机械整体振动。

(4)在机械生产过程中，由于生产刀具与产品生产规格相冲突，导致切削量无法满足标准，进而出现自激振动。

总体来说自激振动主要是由机械内部因素所引起的问题，主要是机械刀具或零部件之间的问题而产生的自激振动。

但是在自激振动中，振动周期会出现一定变化。

2．3强迫振动强迫振动与自激振动不同，强迫振动通常受外界因素与内部因素所产生的振动问题。

其内部因素主要是指:机械加工生产中，会由于机械各个部门零件所产生的离心振动，继而导致机械整体振动。

机械加工过程中机械振动的成因及解决方法

机械加工过程中机械振动的成因及解决方法摘要：机械加工过程中机械振动会影响加工的质量，因此在开展机械加工的过程中，需要采取有效控制措施来使机械振动得到降低。

本文对机械加工过程中发生振动的原因和特点进行了介绍，希望能够通过更加有效地方式解决机械振动的问题，从而更好地促进机械加工行业的发展。

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。

机械加工中的振动会使加工刀具在加工的过程中出现位置偏移，从而使加工产品出现瑕疵，影响了加工产品的质量。

同时，机械振动还会使刀具出现磨损现象，影响了刀具的使用寿命，同时对机床整体系统产生影响，使加工系统在振动反作用力的影响下难以正常运行。

在开展机械加工工作的过程中，机械振动的现象通常情况下来源于对机械设备的不合理使用，从而导致机械技工的设备操作不能够符合相应的规范性特点，使机械振动现象对机械加工产生严重影响。

在开展机械加工的过程中，需要提高操作规范性，使机械振动现象能够得到有效改善。

1在机械加工时发生振动的原因和对应特点1.1 自由振动在开展机械加工工作的过程中，经常会出现零部件自由振动的现象，这种振动现象产生的原因也最为简单。

在机械加工零部件的时候，机械切削加工通常会导致操作波动，进而引发整个机械系统的自由振动。

同时，自由振动现象的出现还与外界各种力的因素有关，外力通过对振动力的影响，使振动力能够通过自由振动的方式逐渐衰弱，从而能够在机械振动的过程中确保机械的正常运转，使机械加工自由振动工作能够更好地得以发展。

在出现自由振动之后，由于缺乏外力的补充，使自由振动在发生一段时间后自动减弱。

因此，从整体上来看，自由振动对整个机械加工过程的影响不大。

但是，相关施工人员也要注意在开展机械加工的过程中对自由振动加以控制，避免自激振动的发生。

1.2 强迫振动在开展机械加工的过程中，通常会受到干扰力的影响而出现强迫振动，因此在开展强迫振动消除的过程中，首先要借助一定的技术和方式来消除干扰力。

浅谈机械加工过程中的振动

浅谈机械加工过程中的振动摘要:一般说来,机械加工过程中的振动是一种十分有害的现象,它对于加工质量和生产效率都有很大影响,必须认真对待。

在切削过程中,当振动发生时,加工表面将恶化,产生较明显的表面振痕。

本文主要论述了机械加工过程中振动的产生原因,并提出了一些自己的观点看法,希望能为解决振动产生的不良影响提供一些思考。

关键词:机械加工振动影响机械加工过程中,工艺系统(工件—夹具—刀具—机床)经常会发生振动,给加工过程带来很多不利的影响。

发生振动时,工艺系统的正常切削过程受到干扰和破坏,使零件加工表面产生振纹,降低了零件的加工精度和表面质量,低频振动增大波度,高频振动增加表面粗糙度;振动可能使刀刃崩碎,特别是对硬质合金、陶瓷、金刚石和立方氮化硼等韧性差的刀具,影响刀具的寿命;振动会导致机床、夹具的零件连接松动,增大间隙,降低刚度和精度,并缩短使用寿命;强烈的振动和伴随而来的噪声污染环境,危害操作者的身心健康。

由于振动限制了切削用量的进一步提高,影响了生产效率,严重时甚至不能正常切削,因此,研究机械加工过程中的振动,探索抑制、消除振动的措施是十分必要的。

1 机械加工过程中振动分类1.1 自由振动当振动系统受到初始干扰力(又称激振力)的作用而破坏了平衡状态后,去掉激振力或约束后所发生的振动,称为自由振动。

由于系统总是存在阻尼,故自由振动总是衰减的,因此,一般来说,自由振动对加工过程的影响不大。

自由振动的特性取决于系统本身,即其固有频率,振型取决于振动系统的质量和刚度。

1.2 强迫振动在外界周期性干扰力的作用下,系统受迫产生的振动称为强迫振动。

由于有外界周期性干扰力作能量补充,所以振动能够持续进行。

只要外界周期性干扰力存在,振动就不会因阻尼而停止。

强迫振动的频率等于外界周期性干扰力的频率或者是它的整数倍。

1.3 自激振动由振动系统自身产生的交变力激发和维持的一种周期性振动称为自激振动。

切削过程中产生的自激振动也称为颤振。

机械加工过程中的振动原因及消除方法

3 2
．
如车削多边形或表面不平的工件及在车床上加工
。
外形不规则的毛坯工件
④ 往复运动部件运动方向改
消减自激振动的措施
，
中变时产生的惯性；击
’
。
如平面磨削过程的方向改变或
。
① 调整振动系统小刚度主轴的位置
发生振动，会使工件已加工表面上出现条痕或布纹状幅越大，对机床的加工过程影响也就越大。
痕迹，使表面光洁度显著下降，还会使机床、夹具中的连接零件松动，缩短机床使用寿命，影响工件在夹具中的正确定位。ｔ，由于振动，ｌＩ：，ｌ，ｒＡ势必降低切削速度，
强迫振动是物体受到一个周期变化的外力作用而产生的振动。如在磨削过程中，由于电动机、高速旋转的砂轮及皮带轮等不平衡，三角皮带的厚薄或长短不一致，油泵工作不平稳等，都会引起机床的强迫振动，它将激起机床各部件之间的相对振动幅值，影响
振动。
自激振动的特点是： ①自激振动的频率等于或接近系统的固有频率。按频率的高低可分为高频颤振（一般频率在５０００ｚ０５０Ｈ）及低频颤振（一般频率为５－５０ｚ。② 自激振动能否产生及其振幅的大小，００Ｈ）决定于每一振动内系统所获得的能量与阻尼消耗能量的对比情况。 ③由于持续自激振动的干扰力是由振动过程本身激发的，故振动中止，干扰力及能量补充过
使其处于切
，
瞬时改变机床的回转方向
干扰力

关于机械加工过程中的机械振动的研究

Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ＆Ｅｑｕｉｐｍｅｍｔ
关于机械加工过程中的机械振动的研究
许秀清
（青海华鼎齿轮箱有限责任公司。青海西宁８１００２１）
【摘要】机械加工中的振动有自由振动、强迫振动和自激振
据相关资料统计，在机械加工产生的振动比率中，强迫振动约占３０％，自激振动约占６５％，而自由振动只占５％左右，并且其振动通常情况下迅速衰减，对机械加工过程的影响极小。而其他类型的振动不能自然衰减，危害很大。因此，降低机械振动的关键在于降低强迫振动和自激振动。３．１减少强迫振动的措施机械加工中产生的强迫振动是由周期性激振力引起，强迫振动的频率总是与干扰力的频率相等或是其倍数，因此消除或者减少这种振动．１．１减小激振力
动。文章分别对这几类振动的产生原因和控制方法进行了研究。【关键词】机械加工；振动；原因；控制方法１机械加工过程中的振动分类１．１自由振动当振动系统受到初始干扰力（又称激振力）的作用而破坏了平衡状态后，去掉激振力或约束后所发生的振动，称为自由振动。由于系统总是存在阻尼，故自由振动总是衰减的，因此，一般来说，自由振动对加工过程的影响不大。自由振动的特性取决于系统本身，即其固有频率，振型取决于振动系统的质量和刚度。
１．２强迫振动
激振力是由机械加工过程中回转的不平衡质量引起的，减小激振力就是减小因回转元件的不平衡所引起的离心惯性力及冲击力，在外界周期性干扰力的作用下，系统受迫产生的振动称为强迫是对砂轮、电动机转子及刀盘等６００ｔａｄ／ｍｉｎ以上的高速回转元件振动。由于有外界周期性干扰力作能量补充，所以振动能够持续进进行静平衡与动平衡，或者设置自动平衡装置。二是提高传动装置行。只要外界周期性干扰力存在，振动就不会因阻尼而停止。强迫振的稳定性，如，机械加工设备所用的传动皮带长短一致、无接头或动的频率等于外界周期性干扰力的频率或者是它的整数倍。者少接头、尽量用斜齿轮代替直齿轮、在主轴上安装飞轮、高精度１．３自激振动与小功率加工设备使动力源与机床脱离等措施。三是提高传动的稳由振动系统自身产生的交变力激发和维持的一种周期性振动称定性，改善以联轴器相联的各轴轴心线间的同轴度，从高速轴或主为自激振动。切削过程中产生的自激振动也称为颤振。轴上除去带动润滑油泵的凸轮，同时提高制造精度和装配质量。２机械加工过程中振动产生的原因分析３．１．２隔离外来振动的影响２．１自由振动产生的原因将机械加工系统的电动机、油泵等某些动力源与机床分开，或在机械加工中，自由振动是最简单的振动，所占振动比率仅５％用隔振材料将机械加工设备与地面隔开，如，将具有弹性的木板或左右，引起自由振动的主要原因有：（１）在机械设备加工过程中，者硬胶皮垫在磨床砂轮电动机底座与垫板之间，在机械加工设备机切削力突然发生变化引起自由振动。（２）机械加工设备在加工时，床周围挖防振沟，等等。外界力对其产生冲击而引起自由振动。机械加工过程产生的自由振３．１．３增加系统阻尼动过程没有外来能量的补充，其振动一般会因阻尼的作用而迅速衰增大阻尼是提高动刚度和振动稳定性的有效措施，主要方法是减，可见，自由振动对机械加工过程影响较小，但是自由振动在一在机床主轴上加装电流变液阻尼器、对滚动轴承适当预紧、将型砂定条件下诱发产生自激振动。或混凝土等阻尼材料填充在支承件的零部件臂中，在机械加工系统２．２强迫振动产生的原因中的承受弯曲振动的支承件的表面喷涂一层有高内阻和较高弹性模机械加工过程中强迫振动产生的主要原因有工艺系统内部和外量的黏性材料等。提高系统结构动刚度的主要方法是提高加工设备部两方面因素。的结构件刚度。工艺系统内部因素造成强迫振动的原因：一是离心惯性力引起３．２减少自激振动的措施的振动。在机械加工工艺系统中，电动机的转子、联轴节、皮带轮、自激振动主要影响因素来源于受切削过程中的工艺系统内部，砂轮以及被加工的高速回转工件会发生不平衡现象，这种不平衡会因此对自激振动控制应该从机械加工中的切削用量、刀具几何参数产生离心惯性力，从而引发强迫振动，所引发振动频率与这些元件以及切削过程中的阻尼进行控制，减小或消除自激振动。每秒钟的相应转数大致相等。二是机械加工系统传动机构存在缺陷。３．２．１合理选择切削用量有些传动中的旋转零件存在制造误差或者装配误差，这些误差会引切削用量是指切削速度、进给量和切削深度三者的总称。切削发周期性的干扰力，导致强迫振动的产生。三是机械加工时存在的速度对刀具寿命有非常大的影响．提高切削速度时，切削温度就上间歇特性。当加工件的加工部位与间断部分具有一定的节奏交替时，升，而使刀具寿命大大缩短．加工不同种类、硬度的工件，切削速度很容易产生周期性的激振力，从而弓ｌ发强迫振动。会有相应的变化。工艺系统外部因素造成强迫振动的原因：一是地基振动因素，典３．２．２合理选择刀具几何角度型的有机械加工现场周围存在引起地基强烈振动，如，空气压缩机、基本角度分别是在正交平面内的前角、后角；在切削平面内的大型冲床、大型锻锤等设备等。二是具有往复运动部件的机械加工刃倾角；在基面内的主偏角、副偏角。派生角度是刀尖角、楔角。设备在加工过程中，液压系统中液压件的冲击现象，运动部件进行因为前角、后角和楔角之和等于９０。。在不同的测量面内，都可以换向时产生的惯性力均会引起强迫振动。定义前角或后角。例如：在正交平面、法平面、切深平面、进给平２．３自激振动产生的原因面内都有其对应的前角和后角。自激振动产生的原因主要有以下方面：一是在机械加工的切削（１）阻尼器的应用。阻尼器是利用固体或液体的阻尼来消耗振过程中，切屑与刀具、刀具与工件之间的摩擦力发生了变化引起自动的能量，实现减振。阻尼器的减振效果与其运动速度的快慢、行激振动。二是由于机械加工工件内部硬度不均匀造成刀具崩刀后与程的大小有关。运动越快、行程越长，则减振效果越好。故阻尼器加工设备发生自激振荡。三是机械加工装备中的刀具安装刚性差，应装在振动体相对运动最大的地方。导致刀杆颤动而引发自激振荡。四是机械加工设备加工细长轴等工（２）吸振器的应用。吸振器又分为动力式吸振器和冲击式吸振件时，由于其刚性相对较差，加工工件的表面不可避免地产生现波器两种：①动力式吸振器它是利用弹性元件把一个附加质量块连接纹或者锥度，导致自激振荡的发生。到系统上，利用附加质量的动力作用，以此来减弱振动；３降低机械振动的措施（下转第３０２页）

机械加工中振动的产生机理以及防治措施

机械加工中振动的产生机理以及防治措施摘要：机械装置的振动是机械加工中普遍存在的问题,是影响生产质量的因素之一。

因此，在机械加工过程中，必须采取有效措施控制机械振动的发生，以提高生产质量。

基于此，本文分析了机械加工中出现的振动类型及其产生的具体原因，进而探讨了控制机械加工中机械振动的手段，以期为机械加工企业提供参考。

关键词：机械加工，机械振动，控制措施在机械加工逐渐呈现智能化、数字化发展趋势的当下，不断优化机械装备制造工艺，实现产品生产加工的高效率、高品质。

但在具体的加工过程中，由于刀具与工件之间的周期性运动，加工过程中不可避免地会出现振动问题，要在不影响加工产品质量的情况下解决这一问题，就需要：研制的理由合理的解决方案，避免此类问题的再次发生。

一、机械加工中的振动问题及原因分析1、机械加工中常见的机械问题在机械生产加工过程中，很容易出现振动问题，机械振动基本上可以分为三种不同的类型，其中一种是自由振动，有一些外界扰动力会破坏机械系统的平衡，使得它在不同尺寸下显得灵活，这反过来又会导致机械振动问题。

这种机械振动不会对加工产生大的影响，因为系统本身在加工过程中会产生一些阻力，可以削弱自动振动的作用。

二是强迫振动，三是自激振动，这两种机械振动对加工的影响比较大，系统本身不具备衰减强迫振动和自激振动的能力，因此，它处理机械振动是必要的，具体振动的原因和特征将相应讨论。

寻找消除强迫振动和自激振动的有效方法。

2、各种机械振动的产生原因(1)自由振动自动振动的原因是由于外界因素的干扰，加工过程中切削力发生变化，产生一定的冲击力，破坏加工系统的平衡。

这类振动的本质是消除限制机械系统振动而引起机械振动问题的力，它是所有机械加工振动中最容易预防和控制的机械振动，具有相对对系统影响不大。

小。

(2)受迫振动受迫振动是在加工系统内外因素的共同作用下发生的。

由于外界的不断干扰，加工系统会引起内部和外部的交替变化，影响加工产品和机械设备的正常运行。

机械加工中机械振动的原因解析与应对

机械加工中机械振动的原因解析与应对
机械加工中的机械振动是指在机械加工过程中产生的机械系统的非均匀运动现象。

机械振动的产生原因很多，主要包括以下几个方面：
1.切削力引起的振动：切削力在机床和工件之间传递，当切削力不平衡时，就会引起机床和工件的振动。

2.零件不平衡引起的振动：在机械加工过程中，如果工件本身不平衡，或者夹具装夹不平衡，都会导致机床的振动。

3.切削过程中的共振现象：机械系统有自然振动频率，当切削过程中的振动频率与机械系统的自然频率相近时，就会发生共振现象，从而引起振动。

4.机床刚度不足引起的振动：机床的刚度直接影响着机床的稳定性和阻尼效果，如果机床刚度不足，就会导致振动加剧。

为了应对机械振动，可以采取以下几种措施：
1.提高机械系统的刚度：通过加强机床的结构设计和制造工艺，增加机床的刚度，从而减少机械振动的发生。

2.使用平衡装置：对工件和夹具进行平衡处理，减小零件的不平衡量，从而减少振动。

3.优化切削参数：合理选择切削速度、进给速度和切削深度等切削参数，避免过大或过小的切削力。

4.选用合适的切削工具：选择合适的切削工具，如刀具的刚度、刀具的几何形状等，从而减小切削力和振动。

5.加强润滑和冷却：合理使用润滑剂和冷却剂，保持切削过程中工件和切削工具的表面温度，减少摩擦和热变形，从而减小振动。

机械振动在机械加工中是一个普遍存在的问题，但通过合理的措施可以减少和控制振动，提高机械加工的质量和效率。

机械加工过程中机械振动的成因分析

机械加工过程中机械振动的成因分析摘要：随着科学技术的飞速发展，机械加工水平也不断提高。

在加工过程中经常出现机械振动就会对机械加工造成不利的影响，因此有必要对机械加工过程中机械振动的成因进行深入研究，以便更好的保证工件的表面质量，并结合具体原因制定解决方案，减少振动的发生，提高加工质量。

关键词：机械加工；机械振动；成因分析1 机械加工中机械振动的分类1.1 强迫振动强迫振动是机械加工过程中较为常见的振动类型之一，产生这一振动的主要原因是由于在机械加工过程中受到外界周期性干扰的影响，进而导致设备系统出现强迫振动现象。

同时由于外界力量所产生的干扰具有周期性的特点，因此可以提供持续的动力机械振动。

也就是说，只要有外力干扰，振动将不会停止。

其中强迫振动的特点主要有：一是干扰力不会受到强迫振动的影响而改变；二是强迫振动的频率与外界周期干扰力的频率具有一定关系，频率相同或者存在整倍数关系；三是当外界干扰力的频率与系统固有频率的比值等于或接近时，机械系统则会产生共振，并且在这种情况下，所产生的振幅将达到最大值。

1.2 自激振动自激振动是在机械加工过程中所出现的交替周期振动，是在一定相互作用下产生的。

其中自激振动表现的特点主要有：一是自激振动的频率与系统固有频率具有一定关第，通常会表现为处于等于或接近的状态；二是自激振动的产生及其振幅受到多种因素影响，通常会取决于系统所获得的能量与阻尼消耗能量的对比情况；三是因为持续自激振动的干扰力是由振动过程本身激发的，所以当外界振动中止，其干扰力及能量补充过程也就会立即消失。

2 产生机械加工振动的原因分析2.1 产生强迫振动的原因在加工过程中容易出现的强迫振动，产生强迫振动有内部因素和外部因素，但主要受到内部因素的影响，主要表现在以下几个方面：一是机床上回转件不平衡影响了机械整体离心力发生周期性变化。

这一状况通常会由电机或卡盘、皮带轮回转不平衡引起。

二是因为机床传动零件的缺陷情况导致周传动力的期性变化。