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1、機械加工振動產(chǎn)生與消除研究摘要:我國工業(yè)化建設步伐的加快,關于機械加工的要求越發(fā)嚴格。而工件加工時產(chǎn)生的振動問題,會直接影響著工件加工質(zhì)量與性能等,所以如何保證工件合格率十分重要。本文以機械加工振動實際情況為出發(fā)點,對加工振動解決措施進行了深入研究,以切實提高加工質(zhì)量。關鍵詞:機械加工;振動;解決措施精度是機械加工的根本,如果機械加工時發(fā)生振動問題,那么就可能造成刀具發(fā)生位移現(xiàn)象,從而使工件產(chǎn)生振痕,嚴重影響工件質(zhì)量與性能。同時,機械加工振動引發(fā)的工件反作用力,也會對加工系統(tǒng)造成傷害,不僅會造成刀具出現(xiàn)磨損、崩刃問題,還會一定程度上傷害機床系統(tǒng),甚至影響其安全運行
2、?;诖?,及時發(fā)現(xiàn)與解決機械加工中的振動問題,對機械行業(yè)的發(fā)展具有實際意義。1機械加工中振動的產(chǎn)生3機械加工過程中振動產(chǎn)生的原因十分復雜,以振動類型為依據(jù)就能分出多種原因,具體如下。1)自由振動。機械加工時自由振動的產(chǎn)生是因為激振力作用而形成的,若是沒有外力予以補充,那么就會處于振動衰弱狀態(tài)[1]。而自由振動的影響要素,是機械加工過程中切削力發(fā)生了突變,或加工時出現(xiàn)了外力。切削力和外力的間斷性作用,會使自由振動慢慢降低,同時其特性十分容易受系統(tǒng)剛度與固有頻率等有關要素的影響,此類振動對機械加工造成的影響相對而言比較小。2)自激振動。自激振動產(chǎn)生的原因是機械加工過程
3、中刀具與工件之間的摩擦力突然出現(xiàn)了變化,進而產(chǎn)生了自激振動;或者是工件進行機械加工時,材料并未均勻化,而且剛度方面又存在著明顯差別,從而刀具就會出現(xiàn)崩刀問題,產(chǎn)生自激振動問題;或者是因為積屑未進行及時處理,以致于刀具與積屑之間形成了作用力,從而引發(fā)了自激振動問題,對機械加工質(zhì)量造成了負面影響。此外,機械系統(tǒng)中的刀具剛度茶也會引發(fā)震顫,進一步轉(zhuǎn)化為自激振動,比如刀量和切削量選擇缺乏科學性,也會引發(fā)自激振動問題。3)強迫振動。機械加工時強迫振動對加工質(zhì)量也會造成一定影響,而強迫振動的產(chǎn)生原因是機械系統(tǒng)的安裝存在誤差,或者是零部件存在誤差,再或是傳送帶之間的銜接存在誤差
4、,一系列要素都會引發(fā)強迫振動問題[2]。機械加工實踐操作時,機械系統(tǒng)內(nèi)部高速回轉(zhuǎn)下零件出現(xiàn)不平衡問題,也會誘發(fā)振動現(xiàn)象。2機械加工中振動的消除措施若想從根本上消除機械加工過程中產(chǎn)生的振動問題,就必須根據(jù)機械振動實際情況進行綜合性分析,然后“對癥下藥”制定行之有效的振動消除措施。從機械加工過程中產(chǎn)生振動的類型角度分析,其中強迫振動與自激振動帶來的影響是十分大的,嚴重威脅加工安全與質(zhì)量,而自由振動造成的加工質(zhì)量影響是微乎其微的,也可以說不會造成影響?;诖?,消除強迫振動與自激振動尤為關鍵,需要制定行之有效的振動消除措施。2.1自激振動消除措施。關于機械加工過程中產(chǎn)生的
5、振動問題,必須基于多角度加以分析、判斷,明確其振動的類型,這樣才能制定具有針對性的消除措施。機械加工中自激振動問題的消除,需要以振源頻率、范圍等要素為參考進行判斷,由于自激振動與系統(tǒng)工藝存在著密切聯(lián)系,所以診3斷的難度相對較低。由此判斷自激振動之時,應該單獨驅(qū)動機床中的全部運動部件進行空轉(zhuǎn)試驗,從而就能夠確定準確的振源。對于自激振動問題的消除措施具體如下:挑選恰當?shù)牡毒撸蚴堑毒吲c工件的作用力是產(chǎn)生自激振動的根本性來源,必須挑選最佳的幾何參數(shù)。同時刀具的主偏角與前角幾何參數(shù)也是自激振動產(chǎn)生的重要來源,所以主偏角與前角都需要增大,這樣才能進一步減小振幅[3]。為能
6、消除自激振動,必須借助減震手段予以處理,需有效增加機械系統(tǒng)剛度,對應的解決方法是加強接觸面預處理,同時完成機械傳動系統(tǒng)內(nèi)部軸承間隙的科學化調(diào)整,或建立減震設施消除振動能量。此外,也可以通過科學挑選切削量,合理把控切削速度與進給量等,實現(xiàn)各項參數(shù)的優(yōu)化整合,從而實現(xiàn)自激振動消除目的。2.2強迫振動消除措施。機械加工過程中產(chǎn)生的強迫振動,對機械加工安全性與工件質(zhì)量造成的影響是巨大的,為能消除強迫振動就必須有效漸現(xiàn)激振力。分析強迫振動發(fā)現(xiàn):機械加工時回轉(zhuǎn)失衡是產(chǎn)生強迫振動的重要原因之一。所以需要建立平衡設備,加強傳動設備的安全性與穩(wěn)定性,或者是加強傳動穩(wěn)定性,以進一步優(yōu)
7、化聯(lián)軸器各個軸心線之間的同軸度,合理提升機械加工進度與裝配質(zhì)量[4]。同時也可以科學調(diào)節(jié)振源頻率,對機械系統(tǒng)的原有頻率進行優(yōu)化與調(diào)節(jié),防止發(fā)生共振問題。對此,必須與機械系統(tǒng)的固有頻率有效的避開,適當?shù)恼{(diào)整激振力頻率,機械系統(tǒng)中的各個部件的固有頻率應該大于共振區(qū)域的頻率,同時也要及時的調(diào)節(jié)機械系統(tǒng)中軸承之間的間隙。此外,可以選擇對系統(tǒng)進行增加阻尼的方法,有效加強振動的安全性與穩(wěn)定性,或者是隔離外來振動消除強迫振動問題。3總結(jié)機械加工過程中產(chǎn)生的振動問題,不僅對機械加工的安全性造成嚴重威脅,而且也嚴重影響工件加工質(zhì)量與性能等,因此,必須徹底解決機械加工中產(chǎn)生的振動問題
8、。根據(jù)機械