机械加工过程中机械振动解决措施
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机械加工过程中机械振动解决措施【摘要】机械加工过程中,由于机械内部结构、外部环境影响等因素,很容易出现机械振动问题,不仅会增加加工中的噪音,同时对机械本身也是一种损害。因此,必须要找出机械加工中产生振动的原因,进而针对问题提出一系列的解决措施,保障机械运作的安全性与稳定性。
【关键词】机械加工;振动成因;有效措施;维护措施 1前言
随着我国科学技术不断发展,数控技术在机械生产中的应用愈加广泛。机械生产能够一改传统生产的弊端,不仅能过提高生产效率,同时也能够提高生产精度,保障产品质量,是企业获得更多的经济效益与社会效益。但由于我国企业自动化生产模式、技术还不够完善,机械加工过程中很容易出现振动问题。机械振动问题不仅会影响生产环境,同时也会影响生产精度,产品质量无法获得保障。因此,企业必须要重视机械振动问题,搞好机械运作质量。
2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。在加工中由于机械内的砂轮、皮带轮、齿轮、电机转子在快速运作中会产生一定的能量偏移(见图1),即机械运作中不平衡现象,进而造成运作惯性,迫使机械产生振动。再者,导致强迫振动的原因可能由于机械质量不过关或机械故障引起,例如轴承轨道规格不过关或损坏等问题。外部因素主要是由于人为因素影响,在实际操作中,由于工作人员常关常开,由于机械在启动中需要一定的适应期,让各个零件相磨合,进而出现振动问题。
3机械加工过程中振动问题解决措施
3.1自然振动解决措施
自然振动是机械运作中不可避免的振动现象,因此,为了减少噪音影响,避免产生自激振动,要避免机械直接接触刚性物质,如钢铁工具等,同时,也可以在机械支撑点安放
“脚垫”,避免机械金属直接接触地面,减少机械与地面之间的互刚性。
3.2自激振动解决措施
产生自激振动的主要原因是由于机械内部问题,因此,必须要从机械自身作出发点。对于大型生产企业来说,在生产机械过程中,可以将振动源进行分离,或者在机械内部添加一些软性垫板,形成振动缓冲,减少振动频率,进而减低机械整体振动频率。想要缓解自激振动,可以从以下几点出发:
(1)机械零部件参数对机械自激振动有着较大影响。因此,可以针对自激振动原理或者生产主体参与,合理选择机械零部件,通常情况下,由于刀具参数都是固定的,其具有一定的运作范围,通常在生产中,想要减低刀具在生产中的自激振动,必须要保障生产参与刀具参数在0.7mm之内,进而满足刀具标准生产范围中。同时,工作人员可以对刀具偏角进行调整,扩大刀具主偏角或前角。刀具的后角角度尽量控制在一定角度内,尽量保障后角角度较小,提高切割面深度,减低生产中的摩擦,进而减少自激振动的发生几率(见图2)。
(2)降低重叠系数能够减少机械振动频率。通常情况下,重叠系数主要是以“μ”来表示,通过加工形式、刀具纹理、加工工具纹理、运作用量来表示。经实践表明,通过增加刀
具、交工工具纹理能够有效降低自激振动率。在进行螺纹零部件加工生产中,μ值通常为0,这时机械整体不会发生自激振动。刀具在切断零部件时,其μ值会达到1,机械再生效果非常明显,因此,可以通过改变交工工具、刀具的纹理来降低μ值,进而减少机械自激振动概率。
3.3强迫振动的解决方法
机械受内部、外部因素影响,在正常运作中会产生强迫振动,其主要因素是由于周期性外部因素所导致,因此,需要以周期外部因素为着手点:
(1)隔离外来振动:在生产加工时,需要尽量保障内部生产与外界相隔离,即阻隔外部振动干扰因素。同时,也可以在机械表面添加一块软件垫板,进而降低外部振动因素对机械影响。
(2)降低激振力:激振力主要是由于机械内部零件运转速度不均而产生的振动,通过降低机械运作中的离心力与冲击力即可降低强迫振动。首先针对砂轮、电机转子、高速运转元件等进行平衡调试,并安装平衡装置。再者,就是提高机械内传动装置的稳定性,减少传动中的振动力,将传动皮带规格设置成长短一致,尽量减少皮带接头,并用斜齿轮来替代直齿轮,减少运作中的内部振动,进而减少强迫振动率。
4结语
机械振动产生原因有很多种,大体上可分为外部因素与