機械加工中的振動問題及其控制

黃耀軍

【摘? 要】近幾年來，我國經濟發展速度越來越快，推動我國成為了制造業大國，而在制造活動當中，離不開各種大型機械設備的支持，而這些機械設備在生產過程當中往往會出現振動的問題。振動問題如果不加以解決，不僅會讓施工環境變得惡劣，影響工作人員的聽力，同時還會影響到生產的質量，影響制造業的可持續發展。本篇文章圍繞機械加工當中的振動問題展開了論述，首先分析了機械加工活動當中常見的振動類型，以及原因闡述，隨后提出了具體的解決措施。

【關鍵詞】機械加工;振動問題;策略控制

引言

近幾年來，隨著科學技術以及現代信息技術的進一步發展，在制造領域當中也引進了一些新的機械設備，引進了自動化控制系統，這些雖然提高了產品制造的質量和效率，但是仍然存在著振動問題。主要是因為在產品制造，生產活動當中所應用到的都是一些大型的機械設備，而這些機械設備都是輪回周期性工作的，會出現一定的振動。如果不加以解決，會影響產品生產的質量，尤其是一些精細的零件，會導致零件生產和設計圖紙不符。制造企業要想實現自身的可持續發展，就必須要解決機械加工當中的振動問題，了解振動的類型以及原因，并對此采取針對性的解決措施，推進該行業的可持續發展。

1.機械設備加工活動當中常見的振動類型和原因闡述

1.1振動類型

一般而言，機械設備在加工活動當中所出現的振動形式主要包括三種，分別是自由振動、受迫振動以及自激振動。首先，來看自由振動。自由振動主要是指機械設備在進入切削環節的時候，由于突然接觸到一個新物質，在接觸面所產生的摩擦力比較大，從而產生振動。而這種振動頻率比較低，持續的時間不久，因此不會產生較大的影響。其次，來看受迫振動。受迫振動是指機械設備在生產過程當中會受到來自機械外部的一種擠壓，從而產生一定頻率的振動，這種振動的影響范圍是比較大的。最后，來看自激振動。這一種振動形式并不是由外部沖擊造成的，而是由機械設備內部的零件運轉帶來的，而這種振動的影響是最大的，嚴重的振動會影響產品的生產質量以及效率。

1.2機械設備加工過程當中出現振動的原因

機械設備在加工活動當中之所以會出現振動，主要是因為任何零件的加工都是比較復雜的，在加工過程當中會受到外力因素的作用，也會受到來自內部零件的擠壓。但不論是哪一種形式的振動，都會影響機械設備的正常生產，尤其是兩種形式振動的共同作用之下，會導致生產出來的產品不合格。首先，機械設備在生產過程當中，外界的一些影響因素，例如其他機械設備工作時所產生的振動，尤其是機床，也會通過一些傳播媒介影響到該設備。其次，這些大型的機械設備內部零件是非常復雜的，設備在運行過程當中，這些內部零件也會運轉，尤其是像齒輪這些零件，在工作當中會呈現高速回旋的狀態，在這種狀態之下也會產生不同程度的振動。

2.機械設備振動對生產活動所產生的影響

機械設備在生產過程當中所產生的振動問題是不容忽視的，必須要采取具體的措施進行解決。首先，如果機械設備在生產過程當中長期處于高頻率、長時間的振動狀態，那么會導致內部零件出現嚴重的磨損和位移，尤其是刀具，不僅會影響生產質量，同時還會縮短設備的使用壽命。其次，機械設備長時間的出現振動，還會產生噪音污染，威脅工作人員的人身健康，以及周圍的生態環境。另外，也是最重要的一個影響因素，在振動狀態之下，所生產出來的產品質量較差，影響企業的經濟效益，給企業帶來一定的負面影響。

3.針對機械設備的振動問題所提出的具體解決措施

3.1從受迫振動的角度進行分析

要想解決機械設備生產活動當中的正宗問題，必須要了解振動的類型，以及產生振動的原因，堅持具體問題具體分析的原則，只有這樣才可以從根本上解決振動問題。針對機械設備的受迫振動，主要從以下幾個方面進行解決。首先，工作人員必須要對振動的頻率進行控制，也就是一步一步的去降低機械設備振動的強度，這里可以通過調整轉動比來達到這一目的，例如增加一些系統部件、調整運行參數等。其次，可以從阻尼的角度出發，根據振動的頻率適當的增加阻尼，例如滾動軸，或者是將阻尼涂料噴涂到一些常用的運動設備上，以此來保證設備的穩定，達到減少振動的目的。另外，可以從離心率的角度出發，很多機械設備出受迫振動的原因是因為機械內部的離心率比較高，在機械設備工作當中，工作人員可以降低一些設備的運轉速度，或者是安裝自動平衡裝置，這些都能降低振動的頻率。

3.2從自激振動的角度進行分析

和強迫振動相比，自激振動所產生的影響更大，振動頻率更高，而這種振動所帶來的破壞力度非常的大，不僅會導致生產出來的產品不合格，同時還會縮短機械設備的使用壽命，導致機械設備出現故障。因此，工作人員必須引起高度的重視，采取針對性的措施降低或者是解決振動問題。針對這種類型的振動，工作人員可以從以下三個方面出發，圍繞刀具幾何參數、設備位置、切削用量等領域開展具體的控制工作。首先，從刀具幾何參數的角度出發。在所有振動影響因素當中，刀具幾何參數所帶來的振動是最明顯的，要想解決這一問題工作人員可以從刀具的形狀出發，根據具體的生產活動選擇合適的刀具，并科學的調整刀具的角度，這樣可以減少刀具在運行過程當中和其他零件設備的碰撞，以及降低生產過程當中的摩擦力，最終達到減振的目的。其次，從重疊參數的角度進行分析。重疊參數主要是指工作人員在工作當中，要對機械設備運行過程當中的切削用量進行調研，根據這些數據對重疊參數進行分析和調整，以此來控制機械設備運行過程當中的振動頻率。最后，從切削用量的角度出發。切削用量主要是指工作人員在生產過程當中應該根據生產的特點，選擇合適的切削深度。

3.3其他物理解決手段

除了以上兩種針對性的解決方案以為，還可以采取一些隔振、阻振或者是吸振的手段，進行振動處理。首先，從隔振的角度出發，這一種方案是指工作人員要將振動頻率比較高的機械設備和其他機械設備隔離開來，或者是將這些機械設備和地面進行隔離，當沒有了振動傳輸載體之后，就不會對其他機械設備以及生產活動產生影響。其次，從阻振的角度出發，這個方法主要是指對振動頻率比較高的機械設備安裝阻尼器，通過能量相互抵消的原則，達到減振的目的。另外，從吸振的角度出發，這一種解決方案主要是指工作人員可以在生產現場安裝隔音墻，防止噪音擴散，或者是在機械設備上安裝子系統，對振動進行吸收。但是這些措施并不能從根本上解決機械設備振動的問題，采取這些措施的主要目的是為了改善整個生產環境，降低對其他生產領域的影響。

4.結束語

綜上所述，機械設備在加工過程當中振動問題是無法避免的，加工企業必須予以重視，并采取針對性的措施進行解決，以此來保證產品的生產質量，延長機械設備的使用壽命。

參考文獻

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