朱烨

摘要：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。

关键词：机械加工;机械振动;原因;对策

中图分类号：TP39  文献标识码：A

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。

3.2 自激振动产生原因

此类振动不受外力控制以及干扰影响，由系统工作时自身所产生，属于一种非线性的振动，且周期性较稳定。产生自激振动的主要原因包括：①在机械加工过程中，切削层的横截面积、刀具前角会发生改变，加之会经常出现积屑瘤，从而引发自激振动。②在实际加工时，切屑和刀具之间、工件和刀具之间会产生一定程度的摩擦力，从而引发自激振动。③若在实际加工过程中不科学地选取切削量，也会引发自激振动。④如果安装的刀具具有较差的刚性，刀杆会在加工时发生颤动，从而引发自激振动。⑤如果加工的工件内具有不均匀的硬度，一旦刀具崩裂，便会和加工装置相互作用，从而引发自激振动。

3.3 竖向振动与纵摆角振动

在工程建设中，为施工设备提供动力的是高速运行的核心部件。发动机振动属于是机械设备的内部振动，而发动机振动则可以分成内部与外部两种，振动主要是因为气缸内周期变化气体压力与曲柄部分运动形成的关系。内部振动是因为运动惯性和与搅拌压力导致的发动机零件之间互相振动，比较常见的有曲轴扭转振动与弯曲振动。而外部振动，具体是指发动机是一个整体而进行的振动，具体是因为不平衡力矩与惯性力导致的。从此就可以知道，发动机是工程机械的振源。振动经过连接件和支撑件传输到机架和轮胎部位，这样会对整个机械设备的稳定性、质量和使用寿命形成一定的影响。

4 机械振动对策分析

4.1 利用机械振动

机械振动反映了机械的总体情况，及时发现机械的振动，辨别振动的类别，及时消除影响因素，可以进一步为生产质量和生产效率带来保障。在这一过程中，对于操作人员的要求相对较高，操作人员需要及时发现机械振动，辨别震动情况，进一步确定影响振动的实际因素，采取相应的检修措施。振动对于机械生产加工的过程中影响非常重大，在机械产生震动时进行检修，也可以为生产安全和生产质量带来保障。例如出现了振动时，一般都是采用较低的转速和切深来避免剧烈振动，而最正确的办法则是在振动出现之后及时查找原因，进而解决相关的问题。机械振动反映着机械现今存在的故障因素，利用机械振动的原因和情况进一步提高机械的抗振动能力，提升机床的性能十分重要。

4.2 自激振动控制对策

当前，对自激振动加以减少、消除以及控制的主要对策包括以下几个方面：①对振型刚度比进行科学调整：1）对系统阻尼进行提升。由于材料不同，阻尼也会不同，其中，由于铸铁比钢的内阻尼更大，因此机床立柱以及床身等支撑件的制造均为铸铁，内阻尼的增加能够对自激振动有效抑制;2）对系统刚度进行提升。对薄弱处刚度加以提升，可以使系统稳定性得以强化，进而有效防止自激振动的发生。②对切削用量进行科学选择：切削用量，即切削深度、切削速度以及进给量总称。其中，对刀具使用寿命影响最大的因素便是切削速度，即一旦提升切削速度，切削的温度便会随之提高，从而在很大程度上缩短刀具的使用寿命。需要注意的是，加工工件的硬度、种类如果不同，其对应的切削速度也会不同，严禁用同一切削速度切削不同工件。此外，操作人员必须根据切削内容的不同，及时、合理地调整道具的几何角度，从而提升切削的稳定性，进而避免自激振动的发生。

4.3 随机性振源控制

在一般情况下，此振动控制难度比较大。但是振动理论中有支出，不管是哪种结构的振动，除开振源之外，还有来自设备自身结构和对振动的相应。简单一点来说，激振因为激振力、结构相关因素影响而产生的现象。因此，对的机械设备来说，为了控制行驶中因为地面不平致使的振动，可以通过对设备施工场地、使用范围，以此为基础做出提前的估计，测量出行驶地面的相对高度。然后使用统计规律，获得相应的函数，通过这种方式可以计算出可能发生的共振行驶速度，在此基础上控制有害振动。在实际工作中还需要控制好振源，也就是消除和削弱振源，这也是有效的减振方式。

5 结束语

综上所述，机械振动是机械生产加工过程中很普遍的问题，虽然并不是所有的机械振动都会危害到生产加工过程，但大部分的机械振动都会产生不利影响。它们由不同的外界或内部因素引起，要么标志着生产加工过程出现故障，要么直接对生产质量和效率产生影响。因此，及时发现机械振动，分析其产生原因，采取有效措施消除机械振动，对相关机械进行及时检修，对保证生产加工质量，是很有必要的。

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