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机械加工中的振动分析和控制方法

2016-10-21秦元士

科技与企业 2016年8期
关键词:机械振动阻尼工件

秦元士

【摘要】在机械制造中,工件质量的好坏是至关重要的。因为在制造工件的过程中受到很多因素的影响,机械加工会产生一定程度的振动,因此会破坏工件的制造质量,所以还应该在机械的制造过程中让机械振动尽量减少,只有这样才能使工件质量更好,更值得信赖。

【关键词】机械加工机械振动改变措施

引言

在制造机械的过程中,机械振动对产品质量的好坏至关重要,倘若不及时用一定的方法来减少机械振动,那么生产的产品就会留有振动的痕迹,而且还会对使用性能造成一定的损坏,所以我们要减少机械振动现象的出现。

1.机械加工中振动问题带来的危害

在制造机械的过程中,机械振动是非常普遍的物理现象,在工业的持续进步中,机械振动对机械加工产生越来越明显的影响。到现在为止,在机械加工的过程中,主要有机械设备、工件还有工作人员会被振动问题带来不同程度的影响。第一,在机械设备方面的影响。在加工的时候,如果产生机械振动,就会使设备的损耗度,如果变松的程度大,会直接使设备中断,因此打乱企业的原有秩序。第二,在工件方面的影响。机械振动不但会使在制造机械的过程中的工件和刀具隔离开,而且还会是工具表面受到伤害。第三。在操作人员方面的影响。但如果长时间有这种声音,也会严重影响工作人员的听力和健康的。

2.机械加工中振动问题产生的因素

在机械加工的过程中,机械振动有自由振动、自激振动、受迫振动,其有如下原因:

2.1自由振动的原因 在机械加工的过程中,一般自由振动会有两个产生因素。第一,在机械加工时,切削力是不断变化的,自由振动是在切削力的突然变化中产生的。第二,外界中的突然的力量会改变设备的原有运转模式,因此引起振动产生。由此可见,是否会自由振动取决于系统自身,而且振动系统的固有频率、系统的刚度和质量会直接影响其基本性质。

2.2强迫振动的成因 在制造机械的过程中,强迫振动是极其容易发生的,并且是最主要的振动形式。强迫振动的产生主要是由于内部因素和外部因素叠加形成。大概可以用以下几点去描述:第一,加工机床比较不平衡,整体离心力变得有周期性的特点。第二,机床的传动性零件一般会有不同程度的问题。第三,不均匀的切削也会使强迫振动产生。地基振动的猛烈一点也许也会使强迫振动产生。强迫振动会对机械设备、加工工件产生巨大的影响。

2.3自激振动产生的原因

在机械加工过程中,出现较多的叫做自激振动。这种形式出现的主要原因有三种:其一,在工具切削的过程中,各种工具之间会产生较大的摩擦力,导致其产生。其二,由于各种工具的材料有很大的不同,从而出现了自激振动的现象。其三,对于各种工具,由于它们在安装上可能有些小问题,从而使得刀杆上部振动,导致了刀具的自激振动。其四,因为某些工具材料的刚性不足,引发了自激振动的产生。其五,在某些工具上有特殊的物质,引发了自激振动的产生。除此之外,在机械加工中可能会出现一些问题,这些问题也会导致自激振动的产生,例如:进出刀量,对材料的切入量等等。

3.通过一定的方式解决机械加工中出现振动的问题

根据一些调查的资料我们可以知道:在某些工厂的机械加工的问题上也会出现一些机械振动的问题。这些问题主要包括:自激振动,强迫振动以及自由振动。这三种振动的比率分别为:3:2:1。与前两者相比之下,第三种所占的比率较低,而其也会因为环境而有较大的较大改变,并且与前两种相比,自由振动的幅度会急剧衰减。而前两种存在形式不仅不会随着时间而大大衰减,相反,它们在机械加工的这个方面也会越来越明显。所以说工人在进行机械加工时也要对此要充分考虑,要用有效的解决方式来控制这些问题。

3.1对于受迫振动产生影响的解决办法 在当下来说,我们解决受迫振动产生的问题要从以下四个方面着手:对振源频率进行调整,渐渐增加系统的阻尼频率,渐渐减小振源的振动力,設置相应的阻隔。在调整振源频率上来说,它的根本是对于传动比的较大调整,包括:对于系原材料的固有频率的增加,机动力频率的改变,和振动参数的调整,对机械的共振频率的减少。第二就是要增加原频率的阻尼系数:对于使系统的阻尼增加的一个重要的方法就是使得施工设备更加稳定并设备的速度加大提高。因此,通常要借助高新科技的帮助,例如:高阻尼材料。用这种高科技材料使设备更加稳定,组成部分的轴承相应加紧,同时将电流电阻器用高阻尼材料喷涂在机械部件上。这种方式也是使得设备阻尼运动减少的主要方法。第三就是要通过减少激振力来使得阻尼运动大大减少,这种的不平衡力是导引起阻力的重要原因。要减少这种现象的发生,就要降低各种机械运行的离心力的大大降低所产生的影响。为了增强机械的稳定性,可以通过安装一些可以控制的平衡装置和制动装置。最后一种方法就是对相应的阻隔的设置。这种方法的主要表现形式就是:在振源区附近安装阻止模式的吸振装置以及对一些振动较厉害的设备上装上隔振板这两种方式。

3.2对于机械振动的问题的主要修复措施 自激振动与受迫振动相比较,它具有较高的频率和振幅,因此,相比于受迫振动来说,自激振动也会遭受到更大的伤害,其设施部件也会受到较大的损害。对于如今的发展状况来说,对于自激振动的减弱的措施有几种,主要分为:对于刀具的几何参数做出改变,对于设备位置做出调整,对其参数和切入量也要改变。首先,对于改变设备工具的几何参数来说,改变主偏角是主体。所以工人们在施工的时候,要注意,他们通过适当的改变设备的主偏角来影响设备中以及振动的振幅的大小。其次,通过改变工具的位置与形状,通过这种方式,找到适合施工以及防止设备振动的最佳位置,使得所运行的有害振动的大大减少。接着,通过改变设备中重叠的数据。对于自激振动来说,它在运行中所产生的系统中的参数与以及振动的频率以及大小都息息相关。对于设备切入量和刀具数据参数的改变是一种减少振动的方式。最后,如果想要彻底的使得自激振动量减小,那么需要进行削弱深度和增加进给量来实行。

4.结束语

综上所述,在一些企业内的机械制造过程中,这些机械所产生的振动极其复杂。我们只能充分的对其进行了解和研究,才能彻底的深入到机械加工所出现的振动类型并对其充分掌握,找到解决方法,减小影响,从而保证对于机械加工出来的产品的品质较高,使得生产效率得到提高。

参考文献

[1]黄洪根.机械加工过程中的振动因素影响探讨[J].商品与质量,2014(4).

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