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摘要：机械加工能够推动我国工业发展进程，且可以为经济建设奠定基础。在机械加工的过程中，机械振动问题时有发生，其不仅会影响机械加工的质量和效率，且有可能为相关企业埋下安全隐患。机械振动后加工出来的工件可能会损坏，也可能造成机械设备刀具磨损或设备故障，且振动会产生噪声污染，不符合当前时代我国的工业发展要求。基于此，本文对机械加工过程中机械振动问题进行探索，并提出了具体的解决对策。
关键词：机械加工；机械振动；解决策略
前言
机械振动是机械加工中的主要问题，也是影响机械加工效率的重要因素，无论是传统机械加工还是数控机械加工，都可能会出现振动问题，该问题如不及时解决，将降低工件加工效益，阻碍行业在当前时代实现可持续发展。加工过程中的机械振动的问题，主要由于刀具与加工件之间反复的周期性运作而出现，机械振动问题是不可避免的，该问题会严重降低工件的精密度，导致工件加工无法满足实际使用需求，降低加工的经济效益，所以必须对此问题加以解决。
1 机械振动的分类
在机械加工和生产中，机械振动是带有周期性的，部分管理者认为降低切削用量可以减少机械振动机械设备会产生振动，但在刀具与工件中间在进行切削运动或机械设备的切割操作中，必不可少的会产生相对运动。振动问题的出现会减少设备的使用寿命，且会对削弱刀具和设备本身的耐用，这样就无法正常发挥机械加工的工作性能，制约机械设备在进行加工时的生产效率，其可能会形成噪音污染[1]。
2 机械振动的主要类型及原因
经过长时间的生产实践，可将机械振动分为三类，分别是：只有振动、受破振动和自激振动，下面将对三种机械振动的原因进行探讨。
2.1自由振动
2.1自由振动的特点
在机械加工中，自由振动是最简单的振动，其特点为外界力对其产生冲击而引起自由振动，自由振动过程没有外来能量的补充，但其对机械加工过程影响较小，但会诱发产生自激振动，因此仍然需要对自由振动加大关注力度，避免引发其他振动问题。
2.2产生自由振动的原因
产生只有振动的原因较多，如零件误差、安装误差或惯性等都有可能出现自由振动，具体如表1.所示。
表1.自由振动出现的原因
2.2受迫振动
2.2.1受迫振动的特点
在机械加工过程中的受迫振动自身不改变干扰力，且振动频率与外界周期干扰力频率相近，并与系统自身固有频率发生共振现象，与刚度及阻尼成反比，受破振动可以由自由振动引发，需要对此加强关注力度。
2.2.2受迫振动出现的原因
受迫振动没有持续激力的干扰，主要原因包括在特殊情况下，刀具与工件之间会发生摩擦，受到设备硬度不均匀的影响，引发受迫振动，受迫振动会直接造成崩刀现象。同时，受迫振动也会由于工件刚性差所导致，因此在实际加工中需要对此着重关注[2]。
2.3自激振动
2.3.1自激振动的特点
自激振动是不受到外界的干扰和控制，是一种不衰减的振动，除了系统本身具有振动特点之外，在没有外界能量激励的情况下，自激振动与初始条件之间不存在任何的牵绊关系，但有非振荡性能源调节，产生稳定的周期性振动，自激振动频率与自由振动频率相接近，但危害更大。
2.3.2自激振动出现的原因
自激振动为系统自身产生的振动，振动过程本身能引起周期性变化的力，截止至目前尚无完全成熟的理论来解释自激振动的原因，因此仍是然需要通过各种实验操作对问题加以解决。
3 机械加工过程中机械振动问题的解决策略
3.1自由振动问题的解决对策
自由振动由于其产生几率低，因此消除或者减少这种振动便要减小内部振源，提高传动元件及传动装置的制造精度和装配精度，通过改变传动比避免产生共振。也可以通过隔振装置隔离，加固系统薄弱环节的固有频率，使其能够分别通过阻止机内振源和机外干扰力利用地基传给机床，或者吸收振源产生的部分振动，避免自由振动问题的出现。
3.2受迫振动的解决措施
先找出振源消除机械加工中的受迫振动，可采取改变主轴的转速或更换电动机的转速，提高接触面精度或消除间隙。在机械加工过程中，可隔离电机自身的振动，使机床的床身与电机采用柔性联接，采用液压缓冲装置减少冲击，防止周围振源通过基础和地面传给机床。同时受迫振动解决需要消除自激振力，600转以上的零件就要经过平衡，避免因表面磨损不均匀等原因造成主轴的振动，在解决过程中可以进行两次平衡修正，要求装配精度都必须得到提高，减少由于周期性冲击引起的振动，提高滚动轴承的制造精度，防止受迫振动问题的出现。
3.3自激振动的控制途径
自激振动来源于系统内部，因此防范中必须合理选择切削用量及刀具几何参数，从而消除自激振动的发生频率。同时，需要通过合理提高切削速度可以有效控制切削温度的上升，并在此基础上按照不同加工工件的硬度，必须保证加工表面粗糙度要求不高，进一步合理改变切削速度。进给量和切削深度对工件的影响也很大，为满足加工的需要，必须按照刀具几何参数要求进行合理选择，并适当加大或减少进给量，既保证加工效率，在实际切削情况下，可以适当增大前角与主偏角，以便达到减小机械振动的目的。确定合理的刀具几何参数能够有效减少自激振动的发生，所以可以引进先进的机械设备，提高机械加工设备减振吸振能力，减少自激振动的发生。
结束语
机械加工能够推动我国工业发展进程，因此机械加工中的机械振动问题必须着重关注。为保证机械加工的质量，要从多角度综合分析，以新的科学技术力量优化和完善机械加工设备及系统，提高机械零件组件的精密度，降低并逐渐消除因零件生产及装配误差隐患，满足我国的工业发展要求。
参考文献：
[1]张学成，李文权，刘学飞.机械振动准实时监测问题研究[J].工程与试验，2018，58（3）：89-94.
[2]吴雨，蒋扇英.多尺度法在时滞弹性关节机械臂非线性振动问题中的应用[J].力学季刊，2018，39（4）：778-784.