机械加工中的振动分析及其控制措施 丛淼淼

机械加工中的振动分析及其控制措施 丛淼淼

摘要:机械设备振动是机械加工中的常见问题,其是生产质量的影响因素之一。因此,在机械加工过程中,要采取有效的措施控制机械振动情况的发生,以此提高生产质量。基于此,本文分析了机械加工中的振动类型,并对其具体的发生原因进行了分析,进而对机械加工中机械振动的控制措施展开了探讨,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出智能化与数字化发展趋势的当下,机械设备的生产工艺不断优化,可以实现高效率与高质量的产品生产加工。然而在具体的加工过程中,由于刀具会与加工件之间产生周期性运动,因此加工时不可避免地会出现振动问题,为了解决这一问题以免其对加工产品的质量产生影响,必须根据振动产生的原因制定合理的解决方案,以此避免此类问题的重复出现。

一、机械加工的振动问题及其发生原因分析

1、机械加中工常见的机械问题

在机械生产加工过程中,极易出现振动问题,机械振动主要可分成三种不同的类型,一是自由振动,外界存在一定的干扰力会破坏机械系统的平衡,致使其出现大小不一的弹性,进而导致机械振动问题出现。此种机械振动不会对机械加工产生较大影响,这是因为机械加工时,系统自身会产生一定的阻力,进而可将自动振动所产生的影响进行弱化。二是强迫振动,三是自激振动,这两种机械振动对机械加工所产生的影响作用相对较高,且系统自身不具备削弱强迫振动与自激振动的能力,因此,应对机械振动产生的具体原因及振动特点进行相应的探讨。以找出消除强迫振动与自激振动的有效方法。

2、各种机械振动的发生原因

(1)自由振动

自动振动发生的原因是由于受到外界因素的干扰,在机械加工时其切削力会发生改变进而产生一定的冲击力,进而会破坏机械加工系统的平衡性。此种振动发生的本质是将限制机械系统振动的作用力进行了消除而导致机械振动问题的出现,这是所有机械加工振动当中最容易预防与控制的机械振动,对系统产生的影响也相对较小。

(2)强迫振动

在机械加工系统的内部因素及外部因素的共同影响下会产生强迫振动。由于外界会产生连续性的干扰,因此机械加工系统会产生内外交替性变化,进而会对加工产品产生影响,也会影响机械设备的正常运行。其他机床的运行影响即为外部因素,主要是在机械安装时未能控制好机械设备之间的距离,致使机械同步运行时,其他机械会对机械设备的加工过程产生影响,进而使之出现振动问题,同时,地基可对此种振动进行传导,因此一旦出现强迫振动,难以得到有效控制,并且在机械加工中难以完全消除强迫振动的外部影响因素。而内部因素的存在主要为机床自身电动机振动、高速回旋零件不平衡、机床传动机构自身缺陷等产生的振动。另外如果产品在加工切削环节操作失误均匀性不达标,或者是无法连续作业,也会造成机械振动。

(3)自激振动

通常外力的周期性干扰不会产生自激振动,此机械振动是由于系统内部出现刺激所产生的周期性振动而导致的。在机械加工过程中,很多情况下加工刀具会与工件处于相对状态,便会在产品表面上产生明显的振纹,影响产品质量。就机械加工自激振动问题的研究现状来看,并没有统一确定其产生原因,相应的在加工阶段中对控制措施的选择具有更大的灵活性,但是想要获得明显的效果,还需在现有基础上持续研究。

二、机械加工振动问题的有效控制措施分析

1、控制强迫振动的方法

在机械加工中出现强迫振动问题时,其处于简谐振动状态中,如果将交变激振力进行削弱或彻底消除,施加于机械加工系统的强迫振动将会逐步停止。同时,如果强迫振动与外界的激振力频率相统一后,机械系统所产生的固有频率将不会对其产生影响。此外,激振力幅值的大小会对强迫振动的幅值产生影响,并且机械加工系统的动态特性也会改变强迫振动的幅值,因此,在对强迫振动控制时必须将这两个因素纳入考量。明确具体的振源、结合具体的机械振动情况合理进行强迫振动的消除,具体的控制措施有以下几种:

(1)降低激振力

对于转速超过600r/min的机床零件,如卡盘、砂轮、刀盘以及电动机转子等,需要进行平衡达到降低甚至消除激振力的目的。同时还可以提高链传动、带传动、齿轮传动等传动装置的稳定性,常见的如利用完善带接头胶合平带,或者是利用斜齿轮代替直齿轮等,降低系统换向速度。

(2)对振源频率进行合理调节

在确定系统加工转速时,尽量将引起受迫振动的振源频率远离系统固有频率,以免在加工过程中产生共振加大影响。同时,还应设置减振设备,将消振、减振附件添加到加工系统内,有效吸收或者消除振动能量,降低振动产生的影响,同时还可以在一定程度上抑制自激振动,具有良好的实用效果。

(3)采取适合的隔振措施

对加工系统应用隔振措施,即利用弹性隔振装置对需要防振处理的机床或部件与振源进行有效隔离,通过吸收的大部分振动能量后,减少对系统的影响。常见的如对电动机与机床设置橡胶垫隔离振源,并在机床下安装隔振器,或者是在机床四周开挖隔振沟,并在沟内填充纤维、锯木屑、软木等。另外,还应对加工系统进行优化,提高其刚度与阻尼,增强系统抗振能力。

2、控制自激振动的方法

由于产品切削加工过程中会出现振颤,因此才会出现自激振动,此种振动不可衰减,但如果振颤停止,此类机械振动会自行消失。通过分析机械的运行特点可发现振颤频率与系统的固有频率较为接近,各个振动周期内所输入或损耗的能量比例是决定振颤产生及保持的关键,因此,可采用以下方式进行自激振动的控制:

(1)合理确定切削用量

为提高产品加工效率,一般会选择较高的切削速度,在速度为20~70m/min

时,系统产生自振的概率大,除去此范围则振动会相对较低,可以根据实际情况来确定切削速度。另外,就以往经验来看,进给量和背吃刀量均与振幅有着密切联系,并且在应用较大进给量与较小背吃刀量时系统颤振最小。

(2)优化系统的抗振性能

加工系统自身具有较高的抗振性能,将会降低自激振动对产品加工结果的影响。因此,可以采取措施来提高系统接触刚度。如加工时使用的是细长轴,且加工件的刚性不佳将会导致加工件变形并导致振动问题出现,因此需要设置弹性顶尖与辅助支承提高工件抗振性,并且还要利用切削液来减小工件的热膨胀变形。

结语

由于受到外因及内因两种因素的影响,在机械加工时可能会出现机械振动问题,由于机械振动有多种类型,并且各自的产生原因并不一致,所产生的影响也有所不同,因此应基于各种机械振动的发生原因而进行控制措施的选择与应用,综合分析各个方面的影响因素,整体提升系统的抗振能力,进而有效解决机械振动问题。

参考文献

[1]柳云昌.浅谈机械加工过程中机械振动的成因及解决措施[J].商品与质量,2018(1):280-281.

[2]邓宁.对机械加工过程中机械振动形成的原因和对策分析[J].内燃机与配件,2018(5):91-92.

[3]梁阳华.浅析机械加工中机械振动的解决措施[J].中国高新区,2019(4):138,145.

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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的原因及对策分析

现阶段我国的经济迅速发展,推动时代不断向前进步。工业建设是经济建设的基石,在发展经济的过程中提供了不容忽视的作用。机械生产加工是工业生产中至关重要的环节,然而这一环节中存在机械振动这一问题,极大地阻碍了工业生产进程。有效地利用和消除机械加工中的振动是具有重要现实意义的。本文总结工程机械中的有害振动,然后在随机性振源控制和振动传播路径控制相关基础上,详细分析和阐述工程机械中有害振动的控制措施。

标签:机械加工;机械振动;原因;对策

1 引言

伴随我国整体社会经济快速发展,以及科学技术水平不断提升,我国的机械加工行业已经取得了长足的进步,人们对于机械加工的精确度也有越来越高的要求。在整体加工流程中,机械振动对于加工的精确度具有直接性的影响。因此,为了确保产品精密度,有关人员应深入分析机械振动的产生原因及其控制对策。

2 机械振动对机械生产加工的影响

由以上分析可知,引起机械振动的原因包括外界的干扰作用以及生产加工过程本身的误差。这些振动从一定程度上影响着机械生产加工进程,具有错综复杂又多种多样的妨碍作用。例如零件生产方面,其对精准度和技艺水平有着严格的要求,而机械振动过于频繁会影响到生产的质量以及精准度,直接降低了生产质量和效率并拖延生产进度。这些危害详细包括:降低生产零件的质量,降低机床加工刀具、工具的生产效率,影响操作环境。此外,由不同外界或内部原因引起的机械振动,对生产过程造成的影响也有差异。有些会使得零件表面凹凸不平,使零件出现一些奇怪的纹路而影响零件质量;有些会使得刀具和生产零件错位引起质量劣质等问题。一般来说,机械振动的产生可能是加工过程存在故障的标志,或者直接阻碍生产进程降低生产效率和质量。

3 机械加工中机械振动的原因

3.1 机械受迫振动

在周期性外力的干扰作用下,机械加工过程中会产生能量不衰减的受迫振动。由于引起该振动的因素有很多,在对其进行研究和分析时,需要进行全面综合的考虑。机械受迫振动可能由误差引起。如机械切割道具上分布着很多齿轮,这些齿轮的尺寸存在差异,就会产生受迫振动,这会直接影响到刀具、零件以及机床等生产过程。除此以外,在生产零件时,若零件表面粗糙不光滑,会阻碍刀具对其进行切割,或者生产的零件在硬度上存在差异,这些问题都可能引起机械受迫振动现象。

浅谈机械加工过程中机械振动的成因及解决措施

浅谈机械加工过程中机械振动的成因及解决措施

浅谈机械加工过程中机械振动的成因及解决措施

近年来,机械加工在平常生活中的利用率愈来愈高,同时人们对其工件质量也提出了较高要求。在机械加工过程中,出现振动情况会直接影响加工件质量,因此怎样杜绝机械振动成为现阶段首要解决问题。本文将主要围绕机械加工过程中出现振动的成因和其特点展开分析,并提供具体优化措施以供参考。

标签:机械加工;机械振动;激振力

0 引言

伴随社会进步,对加工件质量提出了严格要求,但平常生活里一般使用的用具均是通过机械加工完成的。在机械加工进程中,道具与加工件间会产生摩擦,所以出现振动情况在所难免,这会减少加工件准确性,从而制约加工件在生活里的具体使用。所以,要强化对机械加工进程中振动出现的因由展开分析和探究。

1 机械加工进程中机械振动的成因和其特点

(1)自由振动出现成因。首先,在机械加工进程中,道具反复运动会增加加工件切削力效果,在其出现转变时,机械加工进程中出现振动情况[1]。

其次,在实施机械加工时,相关设施被外力所左右,进而为其带来不小冲击,导致自由振动。机械加工进程中自由振动情况的出现通常是因为力效果,但在自由振动进程中并未增强外力,所以这一情况会因为阻力出现而渐渐削弱。不难发现,自由振动为机械加工进程制造的干扰不易去除,但其确是引发自激振动的一个核心因素,在相应条件中加工进程会发生自激振动情况,严重影响加工件品质。

(2)强迫振动出现成因。首先,因为离心惯性力干扰。在机械加工进程中,皮带轮、部分回转工件、转轴在加工进程中会因为机械加工速度较大,致使其发生不均衡情况,进而出现离心力,其的出现是导致强迫振动出现的关键因素,振动频次和遭受向心力影响的工件转速几乎無异。

其次,若机械自身存在不足,会致使强迫振动出现,往往和机械设施里旋转要件有关联,在其存在尺寸差错时,会致使各个要件间贴合不密切,进而在加工进程中丧失平衡,备受离心力影响,从而形成强迫振动。

(3)自激振动出现成因。这一情况出现频率较多而且是一种十分猛烈的振动。引发自激振动出现的因素有很多。比如:加工材质硬度散布不均衡,加工余量转变等要素导致体系振动,而在此基础上还会致使道具和加工件间地点发生迁移,进而形成切削力,出现自激振动。

机械加工过程中机械振动的原因及对策分析 2

机械加工过程中机械振动的原因及对策分析 2

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及解决措施

机械加工中机械振动的原因及解决措施

机械加工中机械振动的原因及解决措施

摘要:在机械加工中,机械振动会直接影响加工工件的质量,不利于加工件在生活的实际应用。基于此,本文主要围绕机械加工机械振动的原因进行了分析,并根据实际情况提出了有效的解决措施,以供参考。

关键词:机械加工;机械振动;原因;解决措施

1、分析机械加工中机械振动的原因

在机械加工过程中,导致机械振动的原因主要包含自由振动、自激振动及强迫振动三大类,具体如下:

(1)自由振动

针对自由振动而言,其是机械加工中最为常见的一种振动,主要是受外力影响而造成的,如进行实际加工时,刀具的来回运转会缠手切削力,从而施加给加工件,当切削力出现变化时,就会引发振动现象; 受外界力作用的影响,在机械加工的过程中,会对机械设备带来一定的冲击,产生振动,值得注意的是,自由振动时不会产生外力增加现象, 故受阻力的影响,该类振动会慢慢的减弱。从上述内容可看出,在机械加工过程中,自由振动发挥的影响较小,且非常容易被消除,但自由振动是引发自激振动的主要因素之一,而这类振动会直接影响加工件的质量,故也需引起重视 [1]。

(2)自激振动

在机械加工过程中,自激振动发生的几率加高,且振动强烈,而引发此类振动产生的原因则较多,包括加工材料硬度分布、加工余量 等,当发生系统振动后,就会直接造成加工件和刀具间位置出现改变, 受切削力的影响,最终导致自激振动的出现。与强迫振动相比,自激 振动的产生不受外干扰力的影响,且其振动频率和系统固有频率极为接近,具有周期性不衰减等特点,这主要是因为此类振动可通过交变 力从加工系统中吸取能量来维持振动状态,随着振动的停止,交变力 周期性变化、能量补充也会随之停止 [2]。此外,值得注意的是,振动自激振动的振幅而言,其和单个振动周期内能量的补充及消耗呈正比, 受振幅大小的影响。

(3)强迫振动

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

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。如在磨削过程中砂轮对工件产生的摩擦会引起自激振动。工件、机床系统刚性差,或砂轮特性选择不当,都会使摩擦力加大,从而使自激振动加剧。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及低频颤振。②自激振动能否产生及其振幅的大小,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

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

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。当运动一停止,则这种外力的周期性变化和能量的补充过程也都立即停止。工艺系统中维持自激振动的能量来自机床电动机,电动机除了供给切除切屑的能量外,还通过切削过程把能量输给振动系统,使工艺系统产生振动运动。

机械加工中的振动问题分析及其控制措施探讨

科学进步 

机械加工中的振动问题分析及其控制措施探讨 

贾国栋 

(太原重工起重机分公司) 

摘要:机械加工中往往出现振动问题,而振动会对机械制造产生不同程度的负面影响,不利于机械加工生产,也可以说振动属于不利于机械加工的 

物理现象,因此,我国不少加工制造企业通常会将机械加工中的振动问题作为重要防范问题来研究。基于此,本文将从机械加工振动的原因和振动特性着 

手进行分析,之后针对机械加工中如何减少振动现象提出有效措施,对我国制造企业零件生产质量的提升以及生产效率的提升有一定指导意义。 

关键词:机械加工:振动问题;控制防范;有效措施 

制造企业在进行零件的机械加工中往往会遇到不同程度的振动问题, 

振动问题对机械加工的影响程度大小不一,但是都会对加工生产的产品及 

生产效率产生不良影响,制造企业一般将机械加工定义为有害于加工质量 

的现象。假如机械加工中出现了振动问题,加工工件与刀具都会发生不同程 

度的位移,位移导致零件表面的划痕,大大降低了产品的生产质量和性能; 

机械加工中出现的振动也会使刀具受到振动带来的附加压力,导致刀具磨 

损程度加深,严重时则会出现崩刃现象;机械加工中出现的振动也会使生产 

加工的夹具、机床等工具发生结构松动,增加工具构件之间的空隙,一定程 

度上减轻生产精度和刚度,减少工具的应用生命,严重情况下的振动问题会 

导致切削加工停止;机械加工中出现的振动还会对技术人员造成不同程度 

的身体伤害 为了避免机械加工中振动问题的出现,制造企业很多情况下选 

择减轻切削量,延长了加工生产的工期,降低了零件的生产效率。针对上述 

问题,机械加工中的振动问题分析及其控制措施探讨显得十分必要。 

一、机械加工振动类型 

常见的机械加工振动有三种,即自由振动、受迫振动、自激振动。自由振 

动比较容易理解,一般是由于外界干扰力发生的振动,外界干扰力将系统的 

平衡力破坏,就会出现不同程度的弹性造成的振动。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 

论述机械加工中振动成因及其解决对策

论述机械加工中振动成因及其解决对策

摘要: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。基于此,本文主要探究了机械加工中振动成因及其解决对策,以供参考。

关键词:机械加工;振动;成因;对策

引言:机械加工振动问题的存在对机械加工的质量以及安全存在威胁,这就需要对实际中的振动问题有效针对性的加以解决,只有如此才能保障机械加工的整体质量和安全。

一、机械加工振动造成的危害

在机械生产的过程中,经常会出现振动问题。振动对于工业生产具有严重的危害。尤其对加工过程中的质量影响,使加工零件的表面粗糙度提高,甚至出现纹路的瑕疵问题。由于加工过程中出现的振动问题,对于刀具与工件的位移也会产生影响,造成刀具在加工使用的过程中,难以对精准度进行控制。机械加工中产生的振动对切削刀具的质量产生影响,振动的过程中,刀具不能正常的进行工作,这样就会对其工作质量造成影响,使刀具承受其他外力,造成切削热的逐渐增加,造成刀具的损坏情况越来越严重。另外,机械加工过程中的振动对机床与工装夹具也会产生明显的影响,使元件之间的连接出现松动,元件之间的间隙也会越来越大。由于振动造成夹具与机床零件的磨损,其加工的精准度与质量就会下降,进而降低元件的使用时间。机械加工振动还会对生产效率与操作环境等产生影响。降低机械加工中的振动,能够提高其加工的质量与生产效率。

二、机械加工中振动成因

1、强迫振动的成因 在机械加工的过程中,由于外界相关因素的影响,导致强迫振动的出现。在强迫振动中存在稳态振动和瞬态振动两种方式。激振力的不同产生不同周期的振动,主要由于以下几点:机械加工的过程中,内部因素和外部因素造成强迫振动出现,其中内部因素是主要因素。机床上回转件不平衡导致机械整体离心力出现周期性的变化。此种方式主要是由于电机、卡盘以及皮带轮回不平衡造成的。机床传动零件自身缺陷也会导致振动发生。如由于拖板间的间隙过大、轴架等机床部件出现松动等。在切削的过程中,切削力的不均匀也会造成振动发生。机械振动发生的外部因素主要是地基振动因素造成的,在机械加工现场地基出现振动,导致强迫振动发生。

机械加工过程中的振动控制

机械加工过程中的振动控制

摘要:在机械加工过程中所产生的振动,对正常的切削过程会带来很大的损害,同时,对机械加工的质量和生产效率都有很大的影响,因此必须认真对待。本文主要是分析机械加工过程中振动的基本类型、产生振动的原因和影响,并提供一些可行性的控制措施。

关键词:机械加工;振动类型;原因;影响;措施

在机械加工的过程中,整个工艺系统会经常发生一些振动,给加工过程带来了很大的麻烦。产生振动时,机械加工的正常的切削过程会受到很大的干扰和破坏,致使零件加工的表面会出现一些振纹,影响了零件加工的精度。因此,对机械加工过程中的振动进行深入的研究,进而对振动进行有效的控制是非常必要的。

1.机械加工过程中振动的基本类型

1.1自由振动

当振动系统在激振力的作用下,破坏了机械加工的正常工作状态时,就是自由振动。由于阻尼存在于系统中,所以自由振动经常会发生衰减情况,因此,在一般情况下,自由振动对机械加工过程产生的影响不是很大。自由振动的主要特性是由系统的本身来决定的,也就是说振动所具有的频率、振动的振型主要是取决于振动系统的质量和刚度。

1.2强迫振动

系统在受外界干扰的情况下受迫所产生的振动就是强迫振动。这种振动能够维持下去主要是取决于来自外界干扰力对能量的补充。只要外界存在着干扰现象,振动就不会受阻尼的影响而停止。其中需要注意的是强迫振动产生的频率可以和外界干扰力的频率画等号。

1.3自激振动

自激振动是指系统本身所维持的振动,也可以称作颤振。如果在切削的过程中,振动发生了中止,那么就会导致干扰力消失。同时需要注意的是自激振动是否能产生,以及产生振幅的大小,取决于每个振动周期内系统所获得的能量。

2.机械加工过程中的振动产生的原因

2.1产生自由振动的原因

自由振动主要是由于工艺系统在一些因素的作用下受到一定的冲击,当发生

冲击的时候,系统的平衡就会遭到严重的破坏,在这个过程中只是凭借其中的弹性来维持自由振动。

机械加工过程中机械振动的成因及解决措施_1

机械加工过程中机械振动的成因及解决措施

随着我国经济发展速度的不断加快,加工生产的需求量在不断增多,这对机械加工的要求也就逐渐提高。本文将从机械设备加工的过程中产生具体的机械振动出发,根据其形成的原因对解决的措施进行合理思考,从而为我国机械行业发展提供有力参考。

标签:机械加工;机械振动;成因;解决措施

0 引言

经济生产的过程中离不开各种原料和设备,而且所有的过程都需要进行加工,随着我国机械加工的先进程度不断提高,效率得到了保证,经济效益也逐渐提高,为其他领域发展奠定了基础。但是我们不能忽视当前机械在加工的过程中还有一定的问题,尤其是产生的振动,这对生产的产品和加工的机械设备都有不利的影响,而且还会造成严重的声音污染,不符合当代社会对加工行业的要求,而且造成设备的过早损坏也浪费了资源,所以国家和相关部门应该重点研究解决措施,这需要先明确产生振动的原因。

1 机械在加工的过程中产生振动的具体概括

机械设备需要连电,那么从物理学科的内容来看,在运转的过程中必然会产生一定的振动,但是当前我国的机械设备在总体上还比较落后,所以产生的振动幅度过大,综合分析有两个具体的表现。第一,被迫的振动,这主要就是在一定的时间内,机械的某一个零部件在运转的过程中造成其他零部件的振动,从而导致设备所在的区域振动,而且只要机械停止加工的操作,振动也会停止,但是会造成设备零部件的磨损,尤其是机床;第二,自激的振动,这主要就是在设备运行的过程中,由于自身整体产生的振动导致本身一直处于振动的环境中,不受外界的干扰,而且如果机械设备自身的功能性差,那么振动的幅度会增大。

2 机械设备加工的过程中产生振动的原因探究

2.1 被迫的振动产生的原因

机械加工的过程中,产生被迫的振动主要有以下三点主要原因:第一,加工的机床没有在水平的平面上,那么发生了偏移,所有零部件在运转的过程也就不在水平线上,产生的力过大,造成振动;第二,机械设备本身比较落后,或者运转速度快、频率高的零件破损或者性能差,那么在反复运转的过程中,会产生严重的振动,导致被迫的振动,如零件与设备接触不良,那么在运转的过程中偏移的空间大,产生被迫的振动;第三,加工过程中的切、片和削的过程中原料受力不平均,往往也会造成强迫的振动,而且设备所处的环境不适宜也会造成强迫的振动,最普遍的就是地面不平,而且是由于地基不稳固造成的,这样的情况下会造成振动,那么地面上的物品自然会产生被迫的振动[1]。

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