機(jī)械加工時(shí)機(jī)械振動(dòng)原因及對(duì)策分析

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和人們生活水平得不斷提高，當(dāng)前人們逐漸對(duì)機(jī)械加工行業(yè)的發(fā)展重視起來。眾所周知，我們?cè)谶M(jìn)行具體加工操作的過程中應(yīng)該注重機(jī)械振動(dòng)對(duì)機(jī)械加工流程所造成的相關(guān)影響，因?yàn)橹挥袑?duì)機(jī)械加工時(shí)機(jī)械振動(dòng)具體原因進(jìn)行分析并加以解決才能在一定程度上保證生產(chǎn)質(zhì)量和加工效率。本文針對(duì)我國(guó)當(dāng)前機(jī)械加工現(xiàn)狀，對(duì)機(jī)械振動(dòng)產(chǎn)生原因進(jìn)行詳細(xì)分析和闡述并總結(jié)出合理對(duì)策，希望為我國(guó)機(jī)械加工行業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)出一份力量。
    廣義而言，在實(shí)際生產(chǎn)生活中應(yīng)用到振動(dòng)原理進(jìn)行正常工作運(yùn)行的項(xiàng)目有很多種類，其中包括中標(biāo)和打樁機(jī)等，同時(shí)在進(jìn)行水泥澆筑的過程中也會(huì)運(yùn)用到振動(dòng)機(jī)。但是過多振動(dòng)會(huì)帶來一定負(fù)面影響，并且也會(huì)危害身心健康，過大機(jī)械振動(dòng)會(huì)造成機(jī)床加工精度降低和機(jī)床儀表測(cè)精度降低以及機(jī)床控制系統(tǒng)失靈等狀況發(fā)生。
    機(jī)械加工時(shí)機(jī)械振動(dòng)原因探究
    1.1.機(jī)械加工時(shí)機(jī)械振動(dòng)原因經(jīng)驗(yàn)推斷
    在進(jìn)行對(duì)相應(yīng)更換軸承進(jìn)行安裝之前我們要對(duì)其進(jìn)行較為嚴(yán)格的挑選，要確保手感框量和滾珠表面質(zhì)量以及相關(guān)空負(fù)噪音等無誤，并且軸承內(nèi)圈加精度和軸承外圈加工精度二者中不存在任何質(zhì)量問題。而在實(shí)施軸承配合過程中，其與軸承箱之間的精度誤差應(yīng)控制在規(guī)定合理范圍之內(nèi)，且確保軸承外圈并無一定轉(zhuǎn)動(dòng)狀況產(chǎn)生。軸承箱中添油量一定要適中且必須要對(duì)機(jī)體地腳螺栓加以緊固，在緊固的基礎(chǔ)上施加隔震橡膠。電機(jī)安裝統(tǒng)軸度要求與風(fēng)機(jī)軸安裝同軸度要求都相對(duì)較高，應(yīng)該在滿足機(jī)械加工使用需求的狀態(tài)下才能予以安裝。在進(jìn)行試車的過程中，車輛軸承箱振動(dòng)效果明顯，此時(shí)不排除風(fēng)機(jī)葉輪產(chǎn)生動(dòng)平衡狀況的可能性。基于電機(jī)拖動(dòng)且高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，對(duì)應(yīng)葉輪軸會(huì)暴露在風(fēng)機(jī)殼和相關(guān)軸承箱二者之間，我們?cè)谟萌庋劭磿r(shí)其是一條模糊曲線，但當(dāng)電機(jī)低俗運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，通過千分表進(jìn)行測(cè)量之后會(huì)發(fā)現(xiàn)其按周期性進(jìn)行跳動(dòng)。弓狀回轉(zhuǎn)現(xiàn)狀是由同一軸承滾珠直徑間差異所造成，另外一種情況就是由風(fēng)機(jī)軸彎曲所造成的。C630車床是當(dāng)前我國(guó)進(jìn)行機(jī)械加工生產(chǎn)中較為常用的一種車床，通過對(duì)C630軸承和對(duì)C630風(fēng)機(jī)軸實(shí)施測(cè)試實(shí)踐我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，相關(guān)風(fēng)機(jī)軸正常做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)出現(xiàn)一定的徑向跳動(dòng)狀況且風(fēng)機(jī)軸局部最大跳動(dòng)量為±0.32mm，此時(shí)排除珠體直徑差異的可能性。綜上所述，當(dāng)我們?cè)谶M(jìn)行新軸更換且風(fēng)機(jī)能夠正常平穩(wěn)運(yùn)行時(shí)，風(fēng)機(jī)葉輪便不會(huì)出現(xiàn)動(dòng)平衡等有關(guān)問題。圖為風(fēng)機(jī)葉輪矯正示意：

圖一風(fēng)機(jī)葉輪矯正示意圖

    1.2.機(jī)械加工時(shí)機(jī)械振動(dòng)力學(xué)動(dòng)因分析
    風(fēng)機(jī)軸在固定徑向跳動(dòng)量狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生振動(dòng)的原因是我們嚴(yán)密切關(guān)注的問題之一。一般而言，風(fēng)機(jī)軸和電機(jī)軸二者之間的聯(lián)接是以相關(guān)彈性聯(lián)軸器作為主要聯(lián)接手段的，假設(shè)此時(shí)聯(lián)軸器端是較為自由的運(yùn)行狀態(tài)且忽略風(fēng)機(jī)軸自重情況，之后在此基礎(chǔ)上進(jìn)行通軸簡(jiǎn)化。
    當(dāng)軸角速度呈逐漸遞增趨勢(shì)時(shí)，其分母會(huì)減小，此時(shí)撓度會(huì)隨著角速度的增大而增大，若沒有收到阻尼影響其撓度值會(huì)不斷加大，上述狀況說明了回轉(zhuǎn)體會(huì)遭到一定變形且會(huì)被破壞。當(dāng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速與軸臨界轉(zhuǎn)速二者已處避開狀態(tài)時(shí)便不會(huì)產(chǎn)生破壞性振動(dòng)效應(yīng)。
    機(jī)械加工時(shí)防機(jī)械振動(dòng)策略探究
    2.1.合理控制切削用量和選擇刀具幾何參數(shù)
    當(dāng)機(jī)械出現(xiàn)自動(dòng)狀況且要考慮提高相應(yīng)機(jī)械加工生產(chǎn)效率時(shí)應(yīng)該采用高速切削方法最為適宜，選取較大進(jìn)給量切削深度和較小進(jìn)給量切削深度才能在一定程度上減小機(jī)械加工機(jī)械振動(dòng)機(jī)率。需要強(qiáng)調(diào)，影響參數(shù)的主要原因大體分為主偏角和前角兩種，當(dāng)幾何參數(shù)為90時(shí)振幅為最小，切削力在前腳方向上最小且也最大，但是傳統(tǒng)機(jī)械加工工藝中其剛度方向與前腳方向相比較為優(yōu)越，所以此時(shí)不會(huì)出現(xiàn)機(jī)械振動(dòng)狀況。
    2.2.提高機(jī)械加工時(shí)加工工藝抗振性能
    正確的做法是，我們應(yīng)在提高機(jī)械加工工藝接觸剛度的基礎(chǔ)上對(duì)相應(yīng)接觸面進(jìn)行刮研，之后通過減小軸承間隙對(duì)機(jī)械滾動(dòng)軸承實(shí)施預(yù)緊力施加以至提高頂尖孔研磨品質(zhì)。在對(duì)細(xì)長(zhǎng)軸進(jìn)行加工的過程中，細(xì)長(zhǎng)軸工件剛性相對(duì)較差且極易發(fā)生彎曲和變形，當(dāng)出現(xiàn)機(jī)械振動(dòng)狀態(tài)時(shí)，我們應(yīng)該用輔助支承來進(jìn)行機(jī)械設(shè)備抗振性能提高。與此同時(shí)，應(yīng)該適當(dāng)減小刀具的運(yùn)行延伸長(zhǎng)度，采用切向剛度性能較好的刀桿可以有效避免相應(yīng)彎曲高頻振動(dòng)。
    2.3.調(diào)整剛度比以及合理運(yùn)用減振裝置
    振型剛度比和振型組合都會(huì)在機(jī)械加工造成一定振動(dòng)影響，產(chǎn)生此種狀況的主要原因是因?yàn)槭艿秸裥婉詈显碛绊?，?yīng)該科學(xué)有效的對(duì)二者之間關(guān)系進(jìn)行細(xì)節(jié)調(diào)整，之后在此基礎(chǔ)上提高機(jī)械加工運(yùn)行系統(tǒng)的抗振性以至防止自激狀況產(chǎn)生。安裝減振裝置時(shí)上述方法不可行時(shí)才予以運(yùn)用，消振裝置和減振裝置是防止和制約機(jī)械振動(dòng)狀況產(chǎn)生的優(yōu)良方案之一，減振裝置應(yīng)安裝在機(jī)械加工工藝系統(tǒng)流程之中，同時(shí)其也會(huì)對(duì)防止機(jī)械設(shè)備自激振動(dòng)起到良好效果。

    綜上所述，只有對(duì)機(jī)械加工時(shí)機(jī)械振動(dòng)具體原因進(jìn)行分析并加以解決才能在一定程度上保證生產(chǎn)質(zhì)量和加工效率。本文針對(duì)機(jī)械加工時(shí)機(jī)械振動(dòng)原因進(jìn)行分析，從相關(guān)振動(dòng)產(chǎn)生經(jīng)驗(yàn)和動(dòng)力學(xué)原因兩個(gè)方面進(jìn)行闡述，之后提出了控制切削用量和選擇刀具幾何參數(shù)、提高機(jī)械加工時(shí)加工工藝抗振性能和調(diào)整剛度比以及合理運(yùn)用減振裝置等有效防振措施，希望為我國(guó)機(jī)械加工行業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展那提供合理化建議。