機械加工過程中的機械振動的探析論文
機械加工過程中的機械振動的探析論文
機械振動是指物體或質(zhì)點在其平衡位置附近所作的往復(fù)運動。振動的強弱用振動量來衡量，振動量可以是振動體的位移、速度或加速度。振動量如果超過允許范圍，機械設(shè)備將產(chǎn)生較大的動載荷和噪聲，從而影響其工作性能和使用壽命，嚴(yán)重時會導(dǎo)致零、部件的早期失效。以下是學(xué)習(xí)啦小編今天為大家精心準(zhǔn)備的：機械加工過程中的機械振動的探析相關(guān)論文。內(nèi)容僅供參考，歡迎閱讀!
機械加工過程中的機械振動的探析全文如下：
機械過程中產(chǎn)生的振動，是因為工具設(shè)備反復(fù)而有規(guī)律的動作而產(chǎn)生的，屬于物理現(xiàn)象。在加工過程中，產(chǎn)生振動是必然的，所以會對機械加工產(chǎn)生一定的影響。發(fā)生比較小的振動時，輕微的波動會降低加工的精細(xì)度;比較大的振動時，會破壞制造工藝甚至影響到整個系統(tǒng)的正常工作，加工的產(chǎn)品質(zhì)量就會降低。在競爭日益激烈的機械加工行業(yè)中，對產(chǎn)品的精密準(zhǔn)確度要求越來越高，所以在今后的加工中，減小振動輻度，提高產(chǎn)品質(zhì)量成為主要任務(wù)。
一、振動對機械加工過程的影響
在加工過程中產(chǎn)生了振動，在很大程度上阻礙了切削用量的提高，甚至更為嚴(yán)重的是導(dǎo)致切削不能正常的進行，影響了機械加工的生產(chǎn)效率。還會使機床和夾具等一些零件的鏈接處出現(xiàn)松動現(xiàn)象，使得期間的縫隙增大，導(dǎo)致剛度與精度降低，同時縮短了使用壽命。在切削過程中所產(chǎn)生的振動，可能會使刀尖刀刃崩碎，特別是那些韌性非常差的道具，刀具的材質(zhì)是陶瓷的或者是硬質(zhì)合金的要注意可能會引起的消振問題。當(dāng)振動的頻率很低時，就會產(chǎn)生一定的波度，振動的頻率高時，就會導(dǎo)致加工面粗糙。
二、振動的類型劃分
了解振動要先從振動的類型開始，振動從不同的角度來劃分，可以分為很多類型，有強迫型、自激型、自由型等，每種類型都有各自的特點，都對機械生產(chǎn)過程會產(chǎn)生不同的影響，下面我們就具體來看看吧。
1 自激振動的概念及類型分析
自激振動是振動的另一種類型，自激振動從某種意義上說是一種自發(fā)振動。因為這種振動是不受外力干擾，而自動引起的自發(fā)性振動，在振動的過程中，受交變力的影響會引起持續(xù)的運動，持續(xù)且有規(guī)律性，機械設(shè)備在工作時，齒輪和部件相互交織在一起，而產(chǎn)生一定的磨擦導(dǎo)致這種自激振動產(chǎn)生。
2 自由振動的概念及類型分析
振動中還有最后一種類型，是自由振動類型。這種振動類型對機械加工的影響相對不是很大。由于機械運轉(zhuǎn)過程中，激振力對系統(tǒng)不斷作用，從而機械設(shè)備的平衡就被破壞，我們把能對激振力，進行約束的方式稱為自由振動。
3 強迫振動的概念及類型分析
強迫振動類型，是在外力有規(guī)律的作用下產(chǎn)生的振動。例如，在我們經(jīng)常見到的，削、切、磨的過程中，由于機械設(shè)備的帶動，象電動機械，砂輪、皮帶等的帶動下，都會產(chǎn)生振動。這其中因為皮帶或長或短，或厚或薄，油泵不穩(wěn)定等因素的影響，從不同程度上都會促使振動的發(fā)生，這種振動現(xiàn)象就是強迫振動，這種振動會對加工產(chǎn)品的精密準(zhǔn)確度產(chǎn)生影響，從而影響加工產(chǎn)品的圓度、加工產(chǎn)品的粗糙度等。一些回轉(zhuǎn)動的機械設(shè)備，振動對回轉(zhuǎn)精度也會產(chǎn)生影響。
三、控制機械加工振動所采取的措施
1 如何進行自激振動消減及具體實施
(1)適當(dāng)改變切削速度，盡量減少碰到臨界的切削速度概率?；蚴侵行募?，或是選擇主偏角較大長軸車刀從而消除振動。
(2)可以適當(dāng)改變系統(tǒng)中剛度主軸的方向，使得主軸的位置處于加工面法線與切削力夾角之外，例如鏜孔時可以壓扁鏜桿，車刀裝反等。
(3)可以適當(dāng)調(diào)整切削用量以及刀具的幾何外觀，例如安裝上可以選取直角偏刀車外圓。
(4)降低切削速度，提高進給、前角、主偏角。
(5)改變切削速度，提高被加工原料的可塑性。
2 如何進行強迫振動消減及具體實施
(1)精密磨床中，利用葉片替代齒輪泵，采用液壓緩沖設(shè)備減少沖力。
(2)將處于快速旋轉(zhuǎn)(每分鐘600轉(zhuǎn)以上)的零部件保持平衡狀態(tài)或是將這些零部件添加一個自動平衡系統(tǒng)，包括啟用減振設(shè)備。
(3)可以適當(dāng)保持鑲條和軸承之間的空隙，調(diào)整工藝系統(tǒng)的原始頻率，使得固有頻率與激振頻率不一致。
(4)可以保持傳動設(shè)備的穩(wěn)定性，例如在磨床或是車床上不采用接頭皮帶，保持傳動帶的長度一致，將飛輪安裝在主軸上以及淘汰直齒輪等。
四、各類振動的形成原因
振動有各種類型，因為振動的類型不同，所以其成因也不盡相同，找到振動的成因，對降低振動幅度至關(guān)重要，所以，下面就根據(jù)振動的類型分別進行分析。
1 分析自激振動的原理及過程
我們來分析一下自激振動的形成原因。對于自激振動的成因，要與強迫振動比照來分析，自激振動是自身交變力起作用引起的，它的振動穩(wěn)定性方面較好，但維持振動不是因為激振力決定的。當(dāng)系統(tǒng)不能正常運動時，交變力就消失了，那自激振動也就不存在了。
2 分析自由振動的原理及過程
我們來分析一下自由振動的形成原因。自由振動的成因很大程度上因為平衡性被破壞，當(dāng)系統(tǒng)受到各種外力作用，而受到?jīng)_擊時，它的平衡性就會受到破壞，當(dāng)平衡性破壞時，就會靠自身的彈性來進行自由振動。
3 分析強迫振動的原理及過程
根據(jù)振動類型的劃分，我們首先來分析一下強迫振動的形成原因。強迫振動的成因，主要是由于外力作用產(chǎn)生，而且這種外力在有規(guī)律性的，機械工作的過程中，設(shè)備與尺輪的帶動下，加之油泵本身存在的不穩(wěn)定性，都會促使強迫振動的產(chǎn)生。這種強迫振動的程度受機械設(shè)備中皮帶的長度、厚度等影響較大。這種振動現(xiàn)象就是強迫振動，即強迫振動的成因。
五、結(jié)語
前面通過分析振動的類型劃分，以及形成的主要原因和消減的具體措施，對振動這種物理現(xiàn)象，有了一個總體的了解。因為機械設(shè)備在加工的時候，所產(chǎn)生的振動較為復(fù)雜，要想對其進行深入的分析和研究，必須在其成因、類型的基礎(chǔ)上進行，這樣才能使研究更有針對性，找出影響振動、振幅的影響因素。確定出影響振動的具體因素后，才有利于分析出更利于消減振幅的措施，對加工生產(chǎn)過程進行全面控制，最大限度消除和減小振動的影響，來保證產(chǎn)品的質(zhì)量，在競爭激烈的工業(yè)生產(chǎn)加工行業(yè)占有一席之地。