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切削加工中振动产生的原因及消减措施作者：刘世良来源：《硅谷》2011年第14期摘要：论述机械切削加工中振动现象及产生的原因，并从工件装夹、刀具刃磨、机床调整、切削用量选择等多方面提出相应的消除或减小振动的措施，进而避免切削加工中振动带来的负面影响。
关键词：自由振动；受迫振动；自激振动；工艺措施中图分类号：TG51文献标识码：A文章编号：1671－7597（2011）0720140－01在切削加工过程中常常会发生振动，这在一般情况下是一种极其有害的现象。
产生振动时，工艺系统的正常切削过程便受到干扰和破坏，它不仅使机床和刀具的使用寿命缩短，而且使零件加工表面出现振纹，降低了零件的加工精度和表面质量，还发出噪声，恶化工作环境，影响人体健康。
切削过程中的振动是一种十分复杂的物理现象，有些类型振动的机理至今还没有研究的十分透彻，因此，随着机械加工工艺日益向高生产率、高精度和自动化方向发展，如何防止和消除切削过程中的振动，就日益成为紧迫的研究课题。
1 机械振动的基本类型1.1 自由振动。
自由振动是一种最简单的振动，所占比重很小。
自由振动往往是由于切削力的突然变化或其它外界力的冲击等原因所引起的，在振动过程中没有外来能量的补充，由于系统总存在着阻尼，因此这种振动一般可以迅速衰减，对机械加工过程的影响较小。
但在某些条件下，有可能诱发出自激振动。
1.2 受迫振动。
受迫振动是一种由于外界周期性干扰力的作用而引起的不衰减的振动，它主要有工艺系统内部或外部周期交变的激振力（即振源）作用而引起。
受迫振动的两个重要特点是：①系统的振动频率等于外界周期性干扰力的频率。
②当外界周期性干扰力的频率等于或接近系统的固有频率时，将出现共振现象，此时振幅显著增大，可能使振动系统受到严重破坏。
1.3 自激振动。
自激振动是自然界和工程界常见的现象，它是一种由外界吸收能量，但又不存在周期性干扰的不衰减的振动。
自激振动的特点如下：①自激振动是一种不衰减的振动。
重谈车削过程中的振动分析与消振措施昂朝凯2003年的实习教学工作已经结束，有一个难题常期的困惑着我们——振动。
当我们在进行切削加工的过程中，工艺系统由于受到各种力的作用，以及弹性系统的力学特性影响，工件各刀具之间常常发生强烈的相对振动，从而使工艺系统的各种成形过程受到干扰和破坏。
它不不仅使加工表面产生波纹，严重恶化加工精度和表面质量，而且缩短机床和刀具的使用寿命，降低切削效率。
另外，振动时所发生的噪音会影响操作者的情绪和注意力，慢慢产生一种恶性循环，使我们经过认真准备，精心操作的工件在最终成形的一刹那，变得面目全非，幸勤的劳动于一旦，对我们学生在考工中的合格率，优秀率无疑产生了重大影响。
这也是我们提高教学质量，让学生了解和掌握未来实际生产中的关键技术，必须解决的一个重要课题。
针对这个问题，一个车加工工件最终的好坏，主要是取决于它的尺寸精度，形位精度及表面质量三个方面。
而振动给以上三个方面的负面影响无一幸免。
因此我们认为必须在分析振动原因，找出振动源着手，从而采用相应的消除和减小振动的方法，措施。
下面是我们分析的车削加工系统上的力及其影响：工件——刀具——振动源——（环境、电机、机床自激震动、系统的被迫震动）——工件的不平衡性（自由振动）——振源聚合——产生强烈的振纹。
从此可以看出，机械加工中的振动有三种，自由振动、强迫振动和自激振动。
而三种情况中，占主要的是强迫振动和自激振动，自由振动所占的比例较小。
所以现在我们就着重分析强迫振动和自激振动在车削振动中的影响。
1、车削中的强迫振动强迫振动从观察的结果看是由外界持续激振力引起的，并且在车削过程中始终地作相应的维持。
我们今天分析某些激振力因素，也就找到了强迫振动产生的具体原因：（1）不平衡离心力、惯性当车床工作时，一些相对旋转机件，工件如：电机转速，皮带轮，皮带、主轴及各种齿轮，它都存在微量的偏心，少数部件还相对严重，在高速回转时，产生离心惯性力就使机床振动。
机械加工过程中机械振动的原因及对策分析机械振动在机械加工过程中是一种常见的现象，它由多种原因引起。
机械振动不仅会影响加工精度和加工质量，还会对机床和工具设备造成损坏，因此需要采取相应的对策来减小机械振动。
机械振动的原因可以归结为以下几点：1. 切削力导致的机械振动：在机械加工过程中，切削力是产生振动的主要原因之一。
加工过程中的突然切削力、不平衡切削力以及刀具的不良使用等都会导致机械振动的产生。
2. 构件的材质和形状对机械振动的影响：构件的材质和形状也会对机械振动产生一定的影响。
如果构件的刚度不够，容易产生共振现象，进而引起机械振动。
3. 机床刚度不足：机床刚度不足也是机械振动的原因之一。
如果机床的刚度不够，加工过程中的力量无法得到有效的传递，会引起机械振动现象。
针对机械振动的原因，可以采取以下对策来减小机械振动：1. 优化刀具的设计和选择：合理选择刀具并进行刀具的定期检查和更换，以保证刀具的质量和使用寿命。
还可以根据具体的加工需求，优化刀具的设计，减小切削力的大小。
2. 提高机床的刚度：增加机床的刚度，可以有效地减小机床振动。
可以采取增加机床整体重量、加强机械结构的刚度，以及增加机床的支撑点等方法来提高机床的刚度。
3. 选用减振材料：在机床的结构中采用减振材料，如橡胶减振垫、弹簧减振装置等，可以有效地减小机械振动。
4. 控制切削参数：合理调整切削参数，如切削速度、进给量和切削深度等，可以降低切削力的大小，进而减小机械振动。
5. 加强工件固定：在加工过程中，合理固定工件，以减小工件的共振现象，从而减小机械振动。
机械振动是机械加工过程中常见的问题，但通过优化刀具的设计和选择、提高机床的刚度、选用减振材料、控制切削参数以及加强工件的固定等措施，可以有效地减小机械振动的发生，提高加工精度和加工质量。
切削振动的三个分类切削振动是指在切削过程中产生的振动现象。
切削振动对加工质量和加工效率有着重要影响，因此对切削振动进行分类和研究是非常重要的。
根据切削振动的特点和产生原因，可以将切削振动分为三个分类：切削力引起的切削振动、系统固有频率引起的切削振动和切削参数引起的切削振动。
一、切削力引起的切削振动切削过程中，由于切削力的作用，会引起工件和刀具之间的相对振动，从而产生切削振动。
这种切削振动的特点是频率较高，振动幅度较小。
切削力引起的切削振动主要包括两种类型：弦状振动和截面振动。
1. 弦状振动：当切削力作用于刀具时，刀具会发生弯曲变形，产生弦状振动。
弦状振动的频率与切削速度、刀具材料和几何形状有关。
如果切削力过大或切削速度过快，会导致弦状振动的振幅增大，从而降低加工质量。
2. 截面振动：当切削力作用于工件时，工件会发生弯曲变形，产生截面振动。
截面振动的频率与工件的材料、几何形状和切削条件有关。
如果切削力过大或切削速度过快，会导致截面振动的振幅增大，从而影响加工精度和表面质量。
二、系统固有频率引起的切削振动系统固有频率是指切削系统在没有外界刺激下自然振动的频率。
当切削系统的激励频率与系统固有频率接近或相等时，就会引起共振现象，从而产生较大的切削振动。
系统固有频率引起的切削振动主要包括两种类型：共振振动和强迫振动。
1. 共振振动：当切削系统的激励频率与系统固有频率接近或相等时，就会引起共振振动。
共振振动的特点是振幅较大，对加工质量和加工效率有着较大影响。
为了避免共振振动的发生，需要合理选择切削参数，并采取减振措施，如增加刚度或增加阻尼。
2. 强迫振动：当切削系统的激励频率与系统固有频率不完全匹配时，就会引起强迫振动。
强迫振动的特点是振幅较小，但会对加工表面质量产生一定影响。
为了减小强迫振动的影响，需要合理选择切削参数，并采取减振措施，如增加刚度或增加阻尼。
三、切削参数引起的切削振动切削参数是指切削过程中与切削力和振动有关的参数，包括切削速度、进给量和切削深度等。
车削加工中振动产生原因及消除措施作者：黄建国来源：《中国教育技术装备》2011年第28期1 振动的类型一般来讲，在机械加工中产生的振动都具有受迫振动和自激振动，与机床、夹具、刀具和工件组成的工艺系统的动态特性有关。
在消除机床回转组件（如电机、工件、旋转轴等）和传动系统（如皮带轮、滚动轴承、液压传动系统的压力脉冲等）的振动后，车削加工中的振动主要是不随车削速度变化的自激振动，主要是车削过程中工件系统的弯曲振动（其频率接近工件的固有频率的低频振动）和车刀的变形产生的弯曲振动（其振动频率接近车刀的固有频率的高频振动）。
2 振动原因分析在车床安装时加设隔振地基、传动系统无缺陷以及切削过程中无冲击存在的情况下，车削振动的主要类型是不随车削速度变化而变化的自激振动，其主要原因是加工过程中工件及刀架系统变形而产生的低频振动以及因车刀的变形而产生的高频振动（其频率接近车刀的固有频率）。
这类振动常常使机床尾座、刀架松动并使硬质合金刀片碎裂，且在工件切削表面留下较细密的痕迹。
车削中的低频振动通常是工件、刀架都在振动，它们时而相离（振出），时而趋近（振入），产生大小相等、方向相反的作用力与反作用力（即切削力Fy和弹性恢复力F 弹）。
刀架的振出运动是在切削力Fy作用下产生的，对振动系统而言，Fy是外力。
在振动过程中，当工件与刀架作振出运动时，切削力F振出与工件位移方向相同，对振动系统做正功，振动系统则从切削过程中吸收一部分能量W振出储存在振动系统中；刀架的振入运动则是在弹性恢复力F弹作用下产生的。
当刀架振入时，F振入与工件位移方向相反，振动系统对切削过程做功，即振动系统要消耗能量W振入。
由于切削力周期性变化，使得W振出＞W振入或F振出＞F振入，从而使工件或刀具获得了能量补充产生低频的自激振动。
此时，在力和位移的关系图中，振出过程曲线处在振入过程曲线的上部。
而高频振动产生的原因是在某速度区段内，刀具后刀面与切屑之间的摩擦，使切削力Fy随切削速度V的增加而减小，即具有下降特性，造成F振出＞F振入，故加工系统有自激振动产生。
车削加工中振动产生原因及消除措施摘要：工作人员在进行车削加工时不难发现会导致一定的振动，这种振动使正常的加工系统受到影响，影响正常的工作甚至加工产品的外表，因为振动系统受损后导致外观模型变样。
一旦发生这种情况，还会导致整个车削加工加床和刀片的受损，从而大大降低工作效率，影响工作人员的工作情绪。
如果降低一定的噪音，则可以提升工作效率，所以掌握车削加工中导致产生振动的原因十分重要。
关键词：车削加工；振动；原因引言在进行车削加工过程中，导致振动的现象有很多，文章主要针对产生原因，根据不同振动现象提出了相应的改善建议和改进措施。
希望能够对车削加工提供一定的帮助，大大减少车削加工过程中所产的噪音和振动，从而提高加工效率，减轻工作人员的烦躁情绪，使加工人员能够更好地投入到工作中。
1振动的类型在机械加工中产生的振动，按产生的原因来分类，都具有自由振动、受迫振动和自激振动，与机床、夹具、刀具和工件组成的工艺系统的动态特性有关。
自由振动是当振动系统的平衡被破坏，由弹性力来维持系统的振动。
是切削力的突然变化或其它外力冲击引起的。
可快速衰减，对车床加工影响非常小，可忽略不计。
受迫振动产生的原因是由系统外部或内部周期变化的激振力（也叫振源）的作用下而产生的振动，共振是受迫振动中的一个特例。
此振动主要由以下几方面原因产生高速回转存在不不衡，例如卡盘和工件、主轴、电动机转子、带轮等。
就是因为零件的不平衡而产生激振力F（也叫离心惯性力），车床传动存在误差，车床传动当中的齿轮组，由于制造误差、装配误差产生了周期变化的激振力；液压传动中油液脉动、轴承滚动体尺寸差、皮带接缝等因素。
自激振动是在没有外激励作用的情况下由系统自身激发所产生的一种振动，特点是一种不衰减的振动过程本身能引起周期性变化的力，此力可从非交变特性的能源中周期性地获得能量的补充，以维持这个振动。
主要是车削过程中工件系统的弯曲振动（低频振动）和车刀的变形产生的弯曲振动（高频振动）。
