机械加工过程中的振动

机械加工过程中机械振动的原因及对策分析一、引言机械振动是机械加工过程中常见的问题，它会导致零件加工精度下降，影响工作效率，甚至导致设备损坏。

为了有效降低机械振动对机械加工过程的影响，需要深入了解机械振动的原因，并采取相应的对策。

本文就机械加工过程中机械振动的原因及对策进行分析。

二、机械振动的原因1.不平衡机械设备在工作过程中，如果重心不平衡或者零部件分布不均匀，就容易出现振动。

不平衡主要原因包括：（1）零件加工误差：在加工过程中，如果零件尺寸精度不高，就会导致装配过程中不平衡；（2）零部件分布不均匀：如果机械设备中的零部件分布不均匀，就会产生不平衡现象。

2.弹性变形机械设备在工作过程中，受到外力的作用，会产生弹性变形，从而引起振动。

弹性变形主要原因包括：（1）工件位置不准确：如果工件放置位置不稳定，会导致设备弹性变形；（2）切削力过大：在机械加工过程中，如果切削力过大，会造成工件和设备之间的相对位移，从而产生弹性变形。

3.激振力机械设备在工作过程中，如果受到外界激振力的作用，也会产生振动。

激振力主要原因包括：（1）传动系统的共振：如果传动系统的传动比例、间隙等参数不合适，就会造成传动系统的共振，产生激振力；（2）外界环境的震动：如果机械设备受到外界环境的震动，也会产生振动；三、机械振动的对策1.加强设备的平衡对于不平衡造成的振动，可以采取以下对策：（1）提高零件加工精度：在零件加工过程中，应严格控制尺寸精度，避免误差导致的不平衡；（2）调整零部件分布：改变零部件的位置，使得机械设备的重心分布更加均匀。

2.增加刚度对于弹性变形引起的振动，可以采取以下对策：（1）稳定工件位置：通过改进夹具结构，提高工件的抓紧力，稳定工件的位置，减少弹性变形；（2）优化切削参数：通过调整切削速度、切削深度等参数，降低切削力，减少工件和设备之间的相对位移，减小弹性变形。

3.减少激振力对于激振力引起的振动，可以采取以下对策：（1）改善传动系统的设计：优化传动系统的传动比例、间隙等参数，避免传动系统的共振；（2）加强设备的隔振措施：通过在机械设备底部安装隔振装置，降低设备受外界环境震动的影响。

机械加工中振动的产生机理以及防治措施一、机械加工过程中振动的危害振动会在工件加工表面出现振纹，降低了工件的加工精度和表面质量，低频振动时会产生波度；振动会引起刀具崩刃打刀现象并加速刀具或砂轮的磨损；振动使机床夹具连接部分松动，影响运动副的工作性能，并导致机床丧失精度；产生噪声污染，危害操作者健康；影响生产效率；二、机械加工过程中振动的类型机械加工过程中振动的类型：自由振动、强迫振动、自激振动。

1.自由振动工艺系统受到初始干扰力而破坏了其平衡状态后，系统仅靠弹性恢复力来维持的振动称为自由振动。

由于系统中存在阻尼，自由振动将逐渐衰弱，对加工影响不大。

2.强迫振动由稳定的外界周期性的干扰力（激振力）作用引起；除了力之外,凡是随时间变化的位移、速度和加速度，也可以激起系统的振动；强迫振动振源：机外＋机内。

机外：其他机床、锻锤、火车、卡车等通过地基把振动传给机床机内：1）回转零部件质量的不平衡（旋转零件的质量偏心）2）机床传动件的制造误差和缺陷（如齿轮啮合时的冲击、皮带轮圆度误差及皮带厚度不均引起的张力变化，滚动轴承的套圈和滚子尺寸及形状误差）3）切削过程中的冲击（如往复部件的冲击；液压传动系统的压力脉动；断续切削时的冲击振动）强迫振动的特征：频率特征：与干扰力的频率相同，或是干扰力频率整倍数幅值特征：与干扰力幅值、工艺系统动态特性有关。

当干扰力频率接近或等于工艺系统某一固有频率时，产生共振相角特征：强迫振动位移的变化在相位上滞后干扰力一个φ角，其值与系统的动态特性及干扰力频率有关强迫振动的运动方程：图示：内圆磨削振动系统a) 模型示意图b）动力学模型c）受力图3.自激振动在没有周期性外力(相对于切削过程)作用下，由系统内部激发反馈产生的周期性振动；自激振动过程可用传递函数概念说明；切削过程本身能引起某种交变切削力，而振动系统能通过这种力的变化，从不具备交变特性的能源中周期性的获得补充能量，从而维持住这个振动。

机械加工中机械振动的原因解析与应对随着工业技术的不断发展，机械加工已成为现代生产中不可或缺的重要环节。

然而在机械加工过程中，经常会遇到机械振动的问题，这不仅会影响加工质量，还有可能引发安全事故。

了解机械振动的原因和有效应对是非常重要的。

一、机械振动的原因解析1.不稳定的加工条件在机械加工过程中，如果加工条件不稳定，比如切削速度、切削深度、进给速度等参数没有得到合理控制，就会引起机床工作状态的不稳定，从而产生振动。

2.机床结构设计不合理机床是机械加工的主要设备，如果机床的结构设计不合理，会导致刚性不足、固定件松动等问题，使得在加工过程中产生振动。

3.切削刀具磨损切削刀具是机械加工中常用的工具，如果刀具磨损严重或者安装不良，就会引起加工过程中的振动。

4.工件材料变形在加工过程中，由于工件材料自身性能的变化，也有可能引起机械振动。

5.进给系统问题进给系统的性能不稳定、传动链条出现松动等问题，会导致机床在工作时的振动。

刀具在加工时，间歇切削会引起刀具的振动，影响加工质量。

二、机械振动的应对措施1.合理选择切削工艺参数在机床的结构设计上，要注重刚性的设计和加强工装的固定，确保机床在加工过程中稳定性。

加强机床的维护保养工作，及时发现并解决机床结构问题。

3.切削刀具的选择和维护合理选择切削刀具，并确保刀具的安装正确、刃磨合适，定期进行刀具的维护和更换工作。

选择质量稳定的工件材料，对材料性能进行精密测试和处理，以减少因材料变形引起的机械振动。

对进给系统进行定期的检查和维护工作，确保传动链条、导轨等部件的稳定性和耐磨性。

6.刀具间歇切削的解决方法对于刀具间歇切削引起的问题，可以采用提高刀具速度、增加刀具的刚度等方法来减少刀具的振动。

三、结语在机械加工中，机械振动是一个常见问题，如果不能得到及时合理的处理，会对加工质量和安全性造成很大影响。

加强对机械振动原因的分析和应对措施的研究非常重要。

通过合理选择加工条件、加强机床结构设计和维护、切削刀具的选择和维护、工件材料处理、进给系统的维护以及解决刀具间歇切削等措施，可以有效减少机械振动的发生，提高机械加工的质量和效率。

机械加工振动产生的原因及消除方法摘要：众所周知，在机械加工的过程中，存在着一个普遍的现象那就是机械振动，其实，机械振动是由多方面的因素造成的。

本文主要对机械加工过程中，机械振动的分类和特点进行了阐述，对机械振动的成因和影响展开了分析，同时对如何更好的解决机械振动产生的不利影响进行了深入的研究。

关键词：机械加工；振动产生；原因；消除方法引言机械加工是一项长期、循环往复的过程，由于长时间的运行，刀具和工件往往会受到很大的影响，因而不可避免的出现机械振动的情况。

在振动现象的影响下，加工部件的精度大大被降低，这对生产率的提高是非常不利的。

所以，应根据机械加工中出现的振动类型和产生的原因加以分析，采取有效的手段来降低或消除振动，从而提高机械生产的效率和质量。

1 机械加工振动类型在长时间的分析和实践中，按照机械振动产生的原因来分可以分为三类：自由振动、强迫振动和自激振动。

在机械运转时如果振动系统受到激振力的作用时会破坏机械的平衡状态，把能约束激振力的方式叫做自由振动，制造企业的机械加工系统自身具有一定阻尼，因此，自由振动会相对减弱，不会对机械加工产生过多的负面影响，属于机械加工振动中影响最小的一种振动。

而不同于自由振动，受迫振动和自激振动本身不能靠系统自身减弱振动，相反会对机械加工产生严重影响，本文接下来将对受迫振动及减振措施和自激振动及减振措施进行详细的分析和探讨。

2 振动产生的原因分析2.1自由振动产生的原因发生自动振动形式的主要原因是由于机械系统自身的弹力、重力作用下形成的，而没有任何外力参与。

因为组你和内耗都是振动系统中的一部分，比如简谐振动等，因此产生自由振动的原因是由于弹性元件或者惯性元件引发的。

2.2强迫振动产生的原因2.2.1高速回转出现不平衡状态，机械机床中高速回转的零件非常多，其中包括主轴、电机、皮带、磨床中的砂轮等等，就是由于出现不平衡状态导致出现离心惯性作用。

2.2.2机床传动零件缺陷所引起的周期性变化的传动力。

机械加工过程中振动产生的原因2．1自然振动由于机械的构造非常复杂，在通电之后，机械会受到电力驱使进行运作。

由于机械内部的机械零部件非常多，在使用过程中机械零件急速运转，不同零件受空气阻力，进而产生振动。

可以说，自然振动是机械运转中不可避免的.振动问题，也是最常见、原理最为简单的振动类型。

同时，自然振动还包括外部因素影响，生产地不平、风力因素等影响。

通常情况下，机械各个运作零件都有一个磨合期，在刚刚接通电流时会产生明显振动，随着不同零件正常运转，起振动力机会逐渐削弱。

总之，自然振动是受技术、环境的影响，是不可避免的振动问题，对机械整体运作不会产生明显影响。

2．2自激振动有关调查研究显示，自然振动虽然是一种不可控问题，但如果不加以限制即会产生自激振动。

自激振动相比自然振动来说，就会对机械主体产生一定的伤害，轻则运作零部件松动、重则造成机械短路烧毁电线以及零件破损。

自激振动即是机械主体颤振，机械在正常加工中出现高频率振动，严重影响工业生产。

机械加工产生颤动的原因主要表现在以下几点:(1)机械在加工过程中，由于加工主体硬度突然变化，刀具运作频率突然改变，进而发生刀崩问题后，即会因为内部零件运作不协调而产生自激振动。

(2)机械中的各个零部件在生产中，由于刀具与零件之间契合度不足或生产规格不规范，而产生运作冲突，进而产生自激振动。

(3)机械刀具质量不过关，刚性较差，在生产过程中刀杆振动，进而带动机械整体振动。

(4)在机械生产过程中，由于生产刀具与产品生产规格相冲突，导致切削量无法满足标准，进而出现自激振动。

总体来说自激振动主要是由机械内部因素所引起的问题，主要是机械刀具或零部件之间的问题而产生的自激振动。

但是在自激振动中，振动周期会出现一定变化。

2．3强迫振动强迫振动与自激振动不同，强迫振动通常受外界因素与内部因素所产生的振动问题。

其内部因素主要是指:机械加工生产中，会由于机械各个部门零件所产生的离心振动，继而导致机械整体振动。

机械加工过程中机械振动的成因及解决方法摘要：机械加工过程中机械振动会影响加工的质量，因此在开展机械加工的过程中，需要采取有效控制措施来使机械振动得到降低。

本文对机械加工过程中发生振动的原因和特点进行了介绍，希望能够通过更加有效地方式解决机械振动的问题，从而更好地促进机械加工行业的发展。

关键词：机械加工；机械振动；成因；解决措施引言在以往的机械加工过程中，经常会出现振动现象，使加工的精准度和精细度受到严重影响。

机械加工中的振动会使加工刀具在加工的过程中出现位置偏移，从而使加工产品出现瑕疵，影响了加工产品的质量。

同时，机械振动还会使刀具出现磨损现象，影响了刀具的使用寿命，同时对机床整体系统产生影响，使加工系统在振动反作用力的影响下难以正常运行。

在开展机械加工工作的过程中，机械振动的现象通常情况下来源于对机械设备的不合理使用，从而导致机械技工的设备操作不能够符合相应的规范性特点，使机械振动现象对机械加工产生严重影响。

在开展机械加工的过程中，需要提高操作规范性，使机械振动现象能够得到有效改善。

1在机械加工时发生振动的原因和对应特点1.1 自由振动在开展机械加工工作的过程中，经常会出现零部件自由振动的现象，这种振动现象产生的原因也最为简单。

在机械加工零部件的时候，机械切削加工通常会导致操作波动，进而引发整个机械系统的自由振动。

同时，自由振动现象的出现还与外界各种力的因素有关，外力通过对振动力的影响，使振动力能够通过自由振动的方式逐渐衰弱，从而能够在机械振动的过程中确保机械的正常运转，使机械加工自由振动工作能够更好地得以发展。

在出现自由振动之后，由于缺乏外力的补充，使自由振动在发生一段时间后自动减弱。

因此，从整体上来看，自由振动对整个机械加工过程的影响不大。

但是，相关施工人员也要注意在开展机械加工的过程中对自由振动加以控制，避免自激振动的发生。

1.2 强迫振动在开展机械加工的过程中，通常会受到干扰力的影响而出现强迫振动，因此在开展强迫振动消除的过程中，首先要借助一定的技术和方式来消除干扰力。

浅谈机械加工过程中的振动摘要:一般说来,机械加工过程中的振动是一种十分有害的现象,它对于加工质量和生产效率都有很大影响,必须认真对待。

在切削过程中,当振动发生时,加工表面将恶化,产生较明显的表面振痕。

本文主要论述了机械加工过程中振动的产生原因,并提出了一些自己的观点看法,希望能为解决振动产生的不良影响提供一些思考。

关键词:机械加工振动影响机械加工过程中,工艺系统(工件—夹具—刀具—机床)经常会发生振动,给加工过程带来很多不利的影响。

发生振动时,工艺系统的正常切削过程受到干扰和破坏,使零件加工表面产生振纹,降低了零件的加工精度和表面质量,低频振动增大波度,高频振动增加表面粗糙度;振动可能使刀刃崩碎,特别是对硬质合金、陶瓷、金刚石和立方氮化硼等韧性差的刀具,影响刀具的寿命;振动会导致机床、夹具的零件连接松动,增大间隙,降低刚度和精度,并缩短使用寿命;强烈的振动和伴随而来的噪声污染环境,危害操作者的身心健康。

由于振动限制了切削用量的进一步提高,影响了生产效率,严重时甚至不能正常切削,因此,研究机械加工过程中的振动,探索抑制、消除振动的措施是十分必要的。

1 机械加工过程中振动分类1.1 自由振动当振动系统受到初始干扰力(又称激振力)的作用而破坏了平衡状态后,去掉激振力或约束后所发生的振动,称为自由振动。

由于系统总是存在阻尼,故自由振动总是衰减的,因此,一般来说,自由振动对加工过程的影响不大。

自由振动的特性取决于系统本身,即其固有频率,振型取决于振动系统的质量和刚度。

1.2 强迫振动在外界周期性干扰力的作用下,系统受迫产生的振动称为强迫振动。

由于有外界周期性干扰力作能量补充,所以振动能够持续进行。

只要外界周期性干扰力存在,振动就不会因阻尼而停止。

强迫振动的频率等于外界周期性干扰力的频率或者是它的整数倍。

1.3 自激振动由振动系统自身产生的交变力激发和维持的一种周期性振动称为自激振动。

切削过程中产生的自激振动也称为颤振。

3、振动对工件表面质量的影响及其控制3。

1振动对工件表面质量的影响机械加工中产生的振动，一般说来是一种破坏正常切削过程的有害现象。

各种切削和磨削过程都可能发生振动，当速度高、切削金属量大时常会产生较强烈的振动。

切削过程中的振动,会影响加工质量和生产率，严重时甚至会使切削不能继续进行，因此通常都是对切削加工不利的,主要表现在以下几个方面。

(1)影响加工的表而粗糙度。

振动频率低时会产生波度，频率高时会产生微观不平度。

（2)影响生产率.加工中产生振动，会限制切削用量的进一步提高,严重时甚至会使切削不能继续进行。

（3）影响刀具寿命。

切削过程中的振动可能使刀尖刀刃崩碎,特别是韧性差的刀具材料，如硬质合金、陶瓷等，要注意消振问题.（4)对机床、夹具等不利。

振动使机床、夹具等的零件连接部分松动，间隙增大,刚度和精度降低，同时使用寿命缩短.此外，强烈的振动及伴随而来的噪声，还会污染环境，危省操作者的身心健康。

对于精密零件的精密加工和超精密加工,其尺寸精度要求多小于m1μ，表面粗糙度值m.0以下，而且不允许出现波纹.因此，在切削过程中哪怕出现极Raμ02其微小的振动，也会导致被加工零件达不到设计的质量要求.振动对机械加工有不利的一面，但又可以利用振动来更好地切削，如振动磨削、振动研抛、超声波加工等都是利用振动来提高表面质量或生产率的.机械加工中产生的振动,根据其产生的原因，大体可分为自由振动、强迫振动和自激振动三大类,如图1所示.图1 切削加工中振动的类型3.2自由振动自由振动是当系统所受的外界干扰力去除后系统本身的衰减振动。

由于工艺系统受一些偶然因素的作用（如外界传来的冲击力、机床传动系统中产生的非周期性冲击力、加工材料的局部硬点等引起的冲击力等)，系统的平衡被破坏，只靠其弹性恢复力来维持的振动属于自由振动。

在机械加工中,自由振动是最简单的振动，所占振动比率仅5%左右。

振动的频率就是系统的固有频率。

由于工艺系统的阻尼作用，这类振动会很快衰减。

机械加工过程中机械振动的原因及对策分析机械加工过程中出现机械振动的原因较多，主要包括以下几个方面：1.切削力的不平衡：机械加工过程中，切削力的大小和方向会不断变化，如果切削力不平衡，就会引发机械振动。

这主要是由于工件材料的异质性、表面瑕疵等原因导致的切削力不均匀分布。

2.进给速度过大：如果在机械加工过程中进给速度过大，刀具与工件之间会发生剧烈的冲击，从而产生振动。

进给速度过大还会引起切屑的断裂不良、刀具严重磨损等问题。

3.机床刚度不足：机床的刚度不足也是引起机械振动的重要原因。

刚度不足会导致机械系统的固有频率过低，与工件切削频率接近，从而引起共振现象。

4.切削液不当：切削液在机械加工过程中起到冷却润滑的作用，如果切削液的流量、温度、质量不合适，则会导致切削液无法有效冷却刀具和工件，增加切削力并引起振动。

针对上述问题，可以采取以下对策来降低机械振动：1.切削力平衡：选择合适的刀具和进给方式，确保切削力均匀分布。

在加工过程中可以采用动态平衡的方法动态调整刀具和工件的重心位置，提高切削力的平衡性。

2.控制进给速度：根据加工材料的性质和切削条件，合理控制进给速度，避免过大的进给速度引起振动。

如果需要加工高硬度材料，可以采用高速切削技术来提高加工效率，减少机械振动。

3.提高机床刚度：加强机床的刚度和稳定性可以有效抑制机械振动。

可以采用增加机床结构重量、增大导轨尺寸、优化机械系统刚度等措施来提高机床刚度。

4.优化切削液：选择合适的切削液，并设置合理的流量、温度和质量控制，确保切削液能够有效冷却刀具和工件，降低切削力。

还可以通过合理的刀具设计、提高工件材料的均匀性、改善切削过程中的冷却条件等方法来减少机械振动的发生，提高加工质量和效率。

对于特殊要求的加工任务，可以采用振动缓冲系统、动态平衡系统等技术手段来抑制机械振动，实现稳定加工。