机械加工振动产生的原因及消除方法
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。
机械加工过程中机械振动的原因及对策分析
机械加工过程中机械振动的原因及对策分析机械加工过程中机械振动是一种常见的现象，其原因主要包括以下几个方面：1.机械结构设计不合理：机械结构设计不合理是机械振动的主要原因之一。
机械结构设计不合理会导致机械的刚度不足、自然频率过低或过高，从而引发振动。
2.工件不平衡：工件不平衡是引起机械振动的常见原因之一。
由于工件质量分布不均匀或制造精度不高，工件在高速旋转时会产生不平衡力，进而引发振动。
3.切削过程中的冲击：切削过程中，由于刀具与工件之间的相对运动，会产生冲击力，进而引发机械振动。
4.材料的弹性变形：在机械加工过程中，材料的弹性变形也会导致机械振动。
当切削力作用在工件上时，材料会发生弹性变形，从而产生振动。
针对机械振动问题，可以采取以下对策来减小或消除振动：1.优化机械结构设计：通过合理设计机械结构，提高机械的刚度、改变自然频率等方式，来减小或消除机械振动的问题。
2.进行动平衡处理：对工件进行动平衡处理，使其质量分布均匀，减小或消除工件不平衡所引起的振动。
3.调节切削参数：通过合理调节切削参数，如切削速度、进给量等，降低切削过程中的冲击力，从而减小机械振动。
4.提高材料刚度：通过选择刚性较高的材料来提高材料的刚度，减小材料的弹性变形，从而减小机械振动的问题。
5.增加阻尼措施：在机械结构中添加一定的阻尼措施，如减振器等，可以有效地抑制机械振动。
机械加工过程中机械振动是一种常见的现象，其原因主要包括机械结构设计不合理、工件不平衡、切削过程中的冲击以及材料的弹性变形等。
针对这些问题，可以通过优化结构设计、进行动平衡处理、调节切削参数、提高材料刚度以及增加阻尼措施等对策来减小或消除机械振动的影响。
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振动是指机械加工过程中，工件或工具发生的机械运动形成的振动现象。
机械振动的原因主要包括以下几个方面：1. 不平衡：机械旋转部件如转子、电机、风扇等因不平衡而引起的振动。
这种振动主要是由于旋转部件质量分布不均匀引起的，解决这类问题通常需要进行动平衡。
2. 间隙：机械加工中，由于零件配合尺寸、装配、磨合、磨削等原因引起的间隙，会导致零件在工作时发生相对位移，从而产生振动。
3. 弹性变形：机械零件在受力作用下会发生弹性变形，当受力作用消失时会恢复原状，这种变形会引起机械振动。
4. 不稳定运动：机械加工中，当工件转速超过某一临界值时，会出现不稳定的转子振动现象，即临界速度振动。
5. 过程中的剧烈变形：例如切削过程中的刀具振动、工件材料在切削过程中的振动等。
针对机械振动问题，可以采取以下几种应对方法：1. 优化设计和加工工艺：通过合理设计机械结构，考虑到零件的刚度和强度，尽量减小不平衡、间隙等因素引起的振动。
对于关键零部件尺寸和配合的要求要严格控制，以减小间隙引起的振动。
2. 动平衡和静平衡：对于旋转部件的不平衡问题，可以采取动平衡或静平衡的方法来解决。
动平衡是指在机器运行时，通过在旋转体上加配质量，使得旋转体在高速运动时达到平衡状态；静平衡是指通过加配质量使得旋转体在不转动时达到平衡状态。
3. 提高零部件制造精度：加强零部件的制造工艺控制，例如提高零件的加工精度、配合尺寸的精度等，可减小振动。
4. 采用减振措施：对于已经发生振动的机械设备，可以采取减振措施来降低振动的幅度和频率。
在机械设备周围安装减振器、减振垫等。
5. 检修和维护：定期对机械设备进行检修和维护，及时处理机械设备的故障和不良状态，防止机械振动的产生和发展。
机械振动是机械加工中常见的问题，对机械设备的正常运行和加工品质会产生不良影响，因此需要通过优化设计和加工工艺、动平衡和静平衡、提高零部件制造精度、采用减振措施、检修和维护等多种方法来解决和应对机械振动问题。
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。
机械振动研究机械振动的原因特性和控制方法
机械振动研究机械振动的原因特性和控制方法机械振动研究：机械振动的原因、特性和控制方法机械振动是指机械装置在工作过程中产生的波动现象，它会影响机械设备的正常运行和寿命。
本文将探讨机械振动的原因、特性以及一些常用的控制方法。
一、机械振动的原因1. 不平衡：机械设备中存在的不平衡质量会导致振动。
比如旋转部件的质量分布不均匀，转子中心轴偏离几何中心等。
2. 轴承问题：轴承的损坏、磨损或不良安装都可能引起机械振动。
轴承的故障会导致旋转部件的不规则运动，进而引起振动。
3. 动力装置问题：能源输入装置（如电机）的问题可能导致机械振动。
比如电机在转子动平衡或接线不良的情况下会引发振动。
4. 摩擦与间隙：摩擦力和间隙会导致机械部件的不稳定运动，产生振动。
此外，润滑不良也可能触发机械振动。
5. 外界激励：机械设备所处的工作环境也可能成为外界激励的源头。
例如，设备周围的振动源、流体力学问题或地震等都可引发机械振动。
二、机械振动的特性1. 振动的频率：振动的频率是指单位时间内振动的次数。
机械振动的频率通常以赫兹（Hz）为单位进行测量。
2. 振动的幅值：振动的幅值是指振动过程中的最大偏移距离或最大速度。
它可以用来描述振动的强度。
3. 振动的相位：振动的相位是指振动过程中的位置关系。
它可以描述不同振动源的相对运动状态。
4. 振动的频谱：机械振动的频谱是指将振动信号在频域上的表示方法。
通过分析振动频谱可以得到振动源的特性和故障信息。
三、机械振动的控制方法1. 动平衡技术：对于不平衡产生的振动问题，可以通过动平衡技术来解决。
动平衡是利用平衡机或振动仪等设备，在设备运行时进行动态平衡调整，使设备达到平衡状态。
2. 轴承维护与保养：定期对轴承进行维护和保养，包括润滑、紧固、检修等，可以减少机械振动的发生。
3. 振动隔离技术：通过使用减振器、隔振垫等装置来减小振动的传导和辐射，降低机械设备对周围环境的振动影响。
4. 减少摩擦与间隙：优化机械组件的设计和加工工艺，减小摩擦力和间隙，从根本上减少振动产生。
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。
补充：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。
车床的震动及预防措施
车床的震动及预防措施车床是一种常用的机械设备，在金属加工领域具有广泛的应用。
然而，随着车床使用时间的增长，车床的震动问题也逐渐显现出来。
车床震动不仅影响加工质量，还会对设备的寿命和安全性产生负面影响。
本文将探讨车床震动的原因，并提出一些预防措施以减少震动对车床的影响。
一、车床震动的原因1. 设备松动：车床在长时间运作后，可能因为设备紧固件的松动而导致震动。
这些紧固件主要包括螺栓、螺母和联轴器等部件。
当这些部件松动时，会使得整个车床结构不稳定，产生震动现象。
2. 刀具振动：刀具振动是导致车床震动的另一个主要原因。
刀具的不平衡或者刀具与工件之间的不正确匹配可能会导致刀具振动，进而引发整个车床的震动。
此外，刀具的使用寿命过长也会导致刀具振动，从而加剧震动问题。
3. 工件不稳定：当工件在车床上加工时，如果工件自身结构不稳定或者工件装夹不当，也会导致车床震动。
工件的不稳定性会引起切削力的不均匀分布，从而导致车床的震动。
二、车床震动的危害1. 加工质量下降：车床震动会导致工件表面光洁度下降，加工精度降低。
震动也会使得切削刃与工件之间发生相对滑动，造成刀具磨损加剧。
2. 设备寿命缩短：震动会给车床的零部件带来冲击载荷，加速设备的磨损和老化。
长期以来，震动还可能导致设备的损坏，影响车床的使用寿命。
3. 安全隐患：车床的震动可能造成设备的不稳定，使操作员在操作过程中发生意外。
同时，震动还可能导致部分设备脱落或者落下，对操作员造成伤害。
三、车床震动的预防措施1. 设备维护：定期检查和维护车床的紧固件，确保其处于良好的工作状态。
对于已松动的紧固件，应该及时加以修复或更换。
另外，车床的润滑系统也需要定期维护，以保证设备正常工作。
2. 刀具选择和装配：使用平衡性好的刀具，并且严格按照刀具制造商的要求进行装配。
切削刃的使用寿命达到上限后，应及时更换，以减少刀具引起的震动。
3. 工件装夹：工件装夹时，要选择稳定的夹具，并且按照正确的方式进行装夹。
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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。
在机械运转时因刀架、主轴承、
拖板塞铁等部件松动或者由于轴承、齿轮等传动部件的制作误差而引发的周期性的转动。
2.2.3由于切削过程本身不均匀性所引起的周期性变化的切削力。
例如在机械运转时需要
车削多边形或者表面不平工件引起的振动。
2.2.4往复运动部件产生的惯性冲击。
如平面磨削过程的方向改变或瞬时改变机床的回转
方向。
2.2.5由外界其他振源传来的干扰力。
机械运转时锻造车间附近因空气锤的振动引起的共
振现象。
2.3自激振动产生的原因
2.3.1机械加工时，会有切削的过程，切削形成的切屑会与刀具之间形成摩擦现状，一旦
摩擦力有所改变，那么自激震动就会产生。
2.3.2由于切削层金属内部的硬度不均匀而引起的振动。
2.3.3由于机械刀具的安装刚性差而引起刀杆颤动。
2.3.4工件刚性差而引发的震动，比如在加工细长轴等刚性差的工件时，会导致工件表面
出现波纹或锥度。
3 机械加工过程中机械振动的消除方法
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的首要问题是找出振动源。
3.1.1减小激振力。
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，首先，对600 rpm/min以上的高
速回转原件，如砂轮、刀盘以及电动机转子等设置自动平衡装置；其次通过对设备的维护，
例如提高设备参数精度等使得传动装置的稳定性得以提高；最后是通过对与联轴器相联的各
轴轴心线间的同轴度的调整等，提高传动的稳定性。
三是提高传动的稳定性，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。
3.1.2调节振源频率。
强迫振动的频率与振源频率相等或成倍数关系。
在机械加工中，对
加工系统的固有频率的设置，能够大大减少共振现象的发生，主要措施包括：①调节激振力频率，避开系统的固有频率；②调节轴承与镶条等部件的间隙，使其偏离激振频率；③对
机械加工系统中的运动参数进行调节，有效避免可能产生的强迫振动的振源频率；④设计机械加工设备的结构时，要协调工艺系统中各部件的固有频率，使其远离共振区的频率。
3.1.3增加系统阻尼。
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的结构件刚度。
3.2自激振动控制措施
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，因此对自激振动控制应该
从机械加工中的切削用量、刀具几何参数以及切削过程中的阻尼进行控制，减小或消除自激
振动。
3.2.1减小重叠系数。
重叠系数对系统再生效应的大小影响很大，因此，通过改变切削用
量和刀具几何形状，尽量减小μ值，可提高切削的稳定性。
3.2.2选择刀具几何角度时要合理，正交平面内的前角与后角是基本角度；切削平面内的
刃倾角；基面的主偏角与副偏角等各种刀具几何角度。
3.2.3提高机械设备的准确度，定时为机械设备进行维修和保养，尤其是精确分析轴承。
3.2.4吸振器的运用，利用弹性元件将质量块加到系统上，目的是让弹性元件的力来抵消
系统激振力，最终减少振动。
4 结束语
在机械设备的加工过程中，机械振动的危害是巨大的，机械振动不仅容易影响机械加工
的精确度，影响加工质量，同时还容易影响机械设备的生产效率。
因此，在实际的加工过程中，应该认识到产生震动的原因，深入研究振动现象后的基本规律，合理利用机械加工中产
生的振动，只有这有这样才能加工出高水准的零件。
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