机械加工中机械振动的原因解析与应对

机械加工过程中机械振动的成因及解决措施摘要：在我国机械加工行业发展日益加快的背景下，机械管理工作迎来更高的挑战。

虽然在一定程度上提高了我国机械加工的效率和精确度，但由于在加工过程中，刀具和被加工机械做周期性往复运动，因此加工过程中产生机械振动是难以避免的。

而一旦发生机械振动不仅会影响到机械加工质量，甚至也会导致加工机械出现损坏。

因此，研究机械加工振动的解决措施，对于促进我国机械加工行业的发展具有重要的意义。

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。

引起机械振动的原因是多样的，本文分析了机械加工过程中机械振动的不同成因，并针对成因提出了解决措施。

一、机械加工过程中机械振动形成的原因（一）强迫振动形成的原因在整个机械加工过程中，设备加工生产会受到各类外界因素的影响，强迫振动作为主要出现的振动类型，是受到外界因素影响最多的一种振动。

强迫振动就是指在周期性外力的影响之下形成的受破振动，他主要代表的是一种驱动力，由外力影响而诞生的一种额外的驱动性力量。

[1]关于强迫振动，有以下几个特征。

首先是强迫振动本身不会影响到干扰力，因此在加工生产的工程中，强迫振动的体现并不直接，在生产加工阶段我们无法对强迫振动进行额外的干扰，只有后续技术工艺阶段加入进来之后，强迫振动的现象才会停止。

其次是强迫振动受到的外部影响很深，因此其发生频率与外界干扰的周期频率是非常相似的，大部分的强迫振动频率都保持在干扰周期频率的整倍数上。

最后是强迫振动还具有一定的辐射性，它很可能会引起机械的共振现象，进一步的影响到机械设备的作业情况，影响设备生产的精度。

因此总的来看，在思考强迫振动形成原因的时候，更多的是需要关注外部影响和干扰因素对强迫振动的影响，外部的干扰因素越多那么强迫振动的振幅也就越高。

（二）自激振动形成的原因自激振动同其他振动之间有明显的区别，也就是说，在开展自激振动的过程中，外力的影响没有相对应的周期性。

机械振动知识点引言：机械振动是工程学中一个重要的研究领域，涉及到许多基础概念和技术。

在现代工程中，机械振动的理论和应用广泛存在于各个行业，为我们理解和应对振动问题提供了重要的参考。

本文将探讨机械振动的一些基本概念和相关知识点。

一、振动的定义和分类机械振动是指物体在受到外力作用后，发生周期性的来回运动。

振动可以分为自由振动和受迫振动两种形式。

自由振动是指系统在无外力作用下的振动，主要受到初始条件的影响。

受迫振动则是在外力作用下发生的振动，外力可能是周期性的或非周期性的，对物体的振动状态有影响。

二、振动的参数和描述方法了解机械振动的参数和描述方法对于研究和分析振动问题至关重要。

常见的振动参数包括振幅、周期、频率和相位等。

振幅是指物体在振动过程中达到的最大位移距离；周期是指物体完成一个完整振动周期所用的时间；频率是指单位时间内振动完成的周期数；相位表示物体当前位置相对于某一特定位置的相对位置关系。

通过这些参数的描述，我们能够更加准确地刻画振动的特征和性质。

三、单自由度系统的振动在机械振动研究中，单自由度系统是最基本的模型。

它是指一个物体在沿一个特定方向上的振动，如弹簧和质点的振动。

对于单自由度系统，可以通过求解微分方程来获得振动的解析解，进一步揭示振动的特性和规律。

其中，阻尼和劲度是单自由度振动最关键的参数，影响着振动的衰减和频率等特性。

四、多自由度系统的振动除了单自由度系统，还存在着多自由度系统的振动。

这类系统包含有多个振动部件，相互之间有耦合关系，振动会以不同的模态和频率发生。

因此，研究多自由度系统的振动需要考虑更多的因素和参数。

通过模态分析和矩阵计算等方法，我们可以得到多自由度系统的共振频率、模态形式和振动特性等信息。

五、振动控制和减振对于某些工程应用来说，振动可能是不可避免的，但我们可以采取一些措施来控制和减小振动的影响。

振动控制技术包括主动控制、被动控制和半主动控制等，通过对系统施加合适的力或刚度，可以改变振动的状态和特性。

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机械振动是一种常见的现象，其原因主要包括以下几个方面：1.机械结构设计不合理：机械结构设计不合理是机械振动的主要原因之一。

机械结构设计不合理会导致机械的刚度不足、自然频率过低或过高，从而引发振动。

2.工件不平衡：工件不平衡是引起机械振动的常见原因之一。

由于工件质量分布不均匀或制造精度不高，工件在高速旋转时会产生不平衡力，进而引发振动。

3.切削过程中的冲击：切削过程中，由于刀具与工件之间的相对运动，会产生冲击力，进而引发机械振动。

4.材料的弹性变形：在机械加工过程中，材料的弹性变形也会导致机械振动。

当切削力作用在工件上时，材料会发生弹性变形，从而产生振动。

针对机械振动问题，可以采取以下对策来减小或消除振动：1.优化机械结构设计：通过合理设计机械结构，提高机械的刚度、改变自然频率等方式，来减小或消除机械振动的问题。

2.进行动平衡处理：对工件进行动平衡处理，使其质量分布均匀，减小或消除工件不平衡所引起的振动。

3.调节切削参数：通过合理调节切削参数，如切削速度、进给量等，降低切削过程中的冲击力，从而减小机械振动。

4.提高材料刚度：通过选择刚性较高的材料来提高材料的刚度，减小材料的弹性变形，从而减小机械振动的问题。

5.增加阻尼措施：在机械结构中添加一定的阻尼措施，如减振器等，可以有效地抑制机械振动。

机械加工过程中机械振动是一种常见的现象，其原因主要包括机械结构设计不合理、工件不平衡、切削过程中的冲击以及材料的弹性变形等。

针对这些问题，可以通过优化结构设计、进行动平衡处理、调节切削参数、提高材料刚度以及增加阻尼措施等对策来减小或消除机械振动的影响。

机械加工中机械振动的原因解析与应对机械加工中的振动是指机械加工过程中，工件或工具发生的机械运动形成的振动现象。

机械振动的原因主要包括以下几个方面：1. 不平衡：机械旋转部件如转子、电机、风扇等因不平衡而引起的振动。

这种振动主要是由于旋转部件质量分布不均匀引起的，解决这类问题通常需要进行动平衡。

2. 间隙：机械加工中，由于零件配合尺寸、装配、磨合、磨削等原因引起的间隙，会导致零件在工作时发生相对位移，从而产生振动。

3. 弹性变形：机械零件在受力作用下会发生弹性变形，当受力作用消失时会恢复原状，这种变形会引起机械振动。

4. 不稳定运动：机械加工中，当工件转速超过某一临界值时，会出现不稳定的转子振动现象，即临界速度振动。

5. 过程中的剧烈变形：例如切削过程中的刀具振动、工件材料在切削过程中的振动等。

针对机械振动问题，可以采取以下几种应对方法：1. 优化设计和加工工艺：通过合理设计机械结构，考虑到零件的刚度和强度，尽量减小不平衡、间隙等因素引起的振动。

对于关键零部件尺寸和配合的要求要严格控制，以减小间隙引起的振动。

2. 动平衡和静平衡：对于旋转部件的不平衡问题，可以采取动平衡或静平衡的方法来解决。

动平衡是指在机器运行时，通过在旋转体上加配质量，使得旋转体在高速运动时达到平衡状态；静平衡是指通过加配质量使得旋转体在不转动时达到平衡状态。

3. 提高零部件制造精度：加强零部件的制造工艺控制，例如提高零件的加工精度、配合尺寸的精度等，可减小振动。

4. 采用减振措施：对于已经发生振动的机械设备，可以采取减振措施来降低振动的幅度和频率。

在机械设备周围安装减振器、减振垫等。

5. 检修和维护：定期对机械设备进行检修和维护，及时处理机械设备的故障和不良状态，防止机械振动的产生和发展。

机械振动是机械加工中常见的问题，对机械设备的正常运行和加工品质会产生不良影响，因此需要通过优化设计和加工工艺、动平衡和静平衡、提高零部件制造精度、采用减振措施、检修和维护等多种方法来解决和应对机械振动问题。

车削加工产生振动的原因及解决办法宗宪文发布时间：2021-09-27T07:06:24.144Z 来源：《中国科技人才》2021年第19期作者：宗宪文[导读] 车削时会生成一定的振动对正常的切削过程产生影响，也会导致加工工件表面的质量受影响，使机床和刀具的使用寿命下降，与此同时大量的噪音还会对操作者的工作情绪产生影响，需要采取合理的措施，对这些加工过程中生成的振动、噪音问题进行控制。

哈尔滨工程大学黑龙江省哈尔滨市 150001摘要：车削时会生成一定的振动对正常的切削过程产生影响，也会导致加工工件表面的质量受影响，使机床和刀具的使用寿命下降，与此同时大量的噪音还会对操作者的工作情绪产生影响，需要采取合理的措施，对这些加工过程中生成的振动、噪音问题进行控制。

本文具体分析研究车削加工时产生振动的原因，并且阐述相应的解决方法，以供参考。

关键词：磨损；车削加工；原因；解决办法；振动1 车削加工振动概述在机械运动过程中振动是非常常见的，主要是物体在平衡位置周边进行往复运动过程而产生的振动，有有益的一面，也有有害的一面。

有益的一面如振动可以进行运输、探伤、对精密仪器进行清洗，而车削加工时如果出现振动会影响加工工件，导致加工工件表面粗糙度增大，甚至会产生一定的纹理，无法达到加工要求。

通常随着第1次振动的出现，后续的加工也会产生连续振动。

这种振动会导致各工序出现误差，这种误差长时间累积会影响工件的精密度，甚至到造成工件报废。

另外振动不单单会影响加工精度和加工质量也会导致刀具和机器设备出现磨损，如果出现这些问题会影响整个机床和刀具，一些经验丰富的工人会对机床情况进行充分了解，牺牲加工效率的情况下来对零件切削的加工量进行控制，以便抑制振动所对工件产生的影响。

2 车削加工振动产生的原因2.1 车削中的强迫振动强迫振动主要是系统在外界周期性干扰的条件下造成的不衰减振动。

出现强迫振动的原因多种多样，主要有以下几项。

首先由于不平衡导致的离心惯性力，在车床加工过程中会因为质量偏心而导致高速旋转，产生较大的离心惯性力。

机械振动学中的振动与电磁干扰分析机械振动学是研究物体在受到外力作用时的振动运动规律的一个重要学科领域。

振动作为机械系统中常见的一种现象，在实际工程应用中经常会受到电磁干扰的影响，因此对振动与电磁干扰之间的关系进行深入分析具有重要的意义。

本文将针对机械振动学中的振动与电磁干扰进行详细分析，探讨其相互作用机制与影响因素。

一、振动与电磁干扰的基本概念在机械系统中，振动是指物体围绕某一平衡位置周期性运动的现象。

而电磁干扰则是指外部电磁场对系统正常工作产生的干扰，可能导致系统的异常运行或故障。

振动与电磁干扰之间存在着复杂的相互作用关系，振动信号可能会受到电磁场的影响而产生变化，反之亦然。

因此，深入了解振动与电磁干扰之间的关系对于有效防范系统故障具有重要意义。

二、振动信号的特点与电磁干扰的影响振动信号具有频率、幅度、相位等特征，可以通过加速度传感器等设备进行监测和分析。

然而，由于电磁场的存在，振动信号可能会被干扰和扭曲，进而影响对系统状态的准确监测。

电磁干扰源可以是来自于系统内部的电子设备，也可以是外部电磁场通过导线等途径引入系统中产生的干扰。

这些干扰信号会与振动信号叠加在一起，导致信号的失真和难以正常解析。

三、振动与电磁干扰的分析方法为了有效地对机械系统中的振动与电磁干扰进行分析，可以采用以下方法：1. 信号处理技术：通过信号处理算法和滤波器等技术手段对振动信号和电磁干扰信号进行解耦和提取，从而准确地获取振动信号的特征参数。

2. 数值模拟方法：利用有限元分析等数值模拟方法，对机械系统在受到不同干扰条件下的振动响应进行模拟和预测，评估系统的稳定性和工作状态。

3. 实验验证手段：通过搭建实验台架和传感器系统，对机械系统在实际工作中受到电磁干扰时的振动响应进行实时监测和验证，验证分析结果的准确性和可靠性。

四、振动与电磁干扰的防范措施为了有效防范机械系统中振动与电磁干扰带来的问题，可以采取以下措施：1. 优化系统设计：在系统设计阶段采用电磁兼容性设计原则，避免对振动信号的影响，降低电磁干扰对系统运行的不利影响。

机械加工中机械振动的原因解析与应对
机械加工中的机械振动指的是机器在运行过程中的震动和共振现象。

机械振动不仅会影响产品的加工精度和质量，还会对机器本身造成损伤，因此必须引起足够的重视。

以下是机械振动的原因解析与应对措施。

一、机械振动的原因
1.不平衡：机械零件中存在不平衡现象时，发动机转动时会由于离心力产生横向或纵向的振动。

2.共振：当机器设备的固有频率与强制振动频率接近或相等时，就会出现共振现象，引起机器的强烈振动。

3.摩擦和磨损：机械零件的摩擦和磨损会导致运动不平稳，引起机器的振动。

4.不稳定结构：机器结构不够稳定，机械零件的振动会自我放大。

5.加工精度：由于零件加工误差、装配不良等原因，会导致机械零件在运行时振动加剧。

二、机械振动的应对措施
1.动平衡处理：对于不平衡现象严重的零件，应采取动平衡处理，通过在转子上安装调节重量来消除不平衡，降低振动的影响。

2.增加阻尼：在机械设备中增加阻尼器，可以有效地减小机械振动的幅度和频率。

3.改变固有频率：对于因共振引起的振动，可以通过改变机器的结构和材料，改变固有频率，避免共振的出现。

4.加强润滑：保持机器设备的良好润滑状态，减少磨损和摩擦，可以降低机械振动的程度。

5.改善加工质量：严格控制零件加工误差，加强装配质量，提高机器的运行精度，从而减轻机械振动的影响。

综上所述，机械振动是机械加工中必须面对的一个问题。

只有全方位的应对措施，才能保证机器的正常运行，同时也能保证产品加工的质量和精度。

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。

机械加工振动对表面质量的影响及其控制一、机械振动现象及分类1．机械振动现象及其对表面质量的影响在机械加工过程中，工艺系统有时会发生振动（人为地利用振动来进行加工服务的振动车削、振动磨削、振动时效、超声波加工等除外），即在刀具的切削刃与工件上正在切削的表面之间，除了名义上的切削运动之外，还会出现一种周期性的相对运动。

这是一种破坏正常切削运动的极其有害的现象，主要表现在：1）振动使工艺系统的各种成形运动受到干扰和破坏，使加工表面出现振纹，增大表面粗糙度值，恶化加工表面质量；2）振动还可能引起刀刃崩裂，引起机床、夹具连接部分松动，缩短刀具及机床、夹具的使用寿命；3）振动限制了切削用量的进一步提高，降低切削加工的生产效率，严重时甚至还会使切削加工无法继续进行；4）振动所发出的噪声会污染环境，有害工人的身心健康。

研究机械加工过程中振动产生的机理，探讨如何提高工艺系统的抗振性和消除振动的措施，一直是机械加工工艺学的重要课题之一。

2．机械振动的基本类型机械加工过程的振动有三种基本类型：⑴强迫振动强迫振动是指在外界周期性变化的干扰力作用下产生的振动。

磨削加工中主要会产生强迫振动。

⑵自激振动自激振动是指切削过程本身引起切削力周期性变化而产生的振动。

切削加工中主要会产生自激振动。

⑶自由振动自由振动是指由于切削力突然变化或其它外界偶然原因引起的振动。

自由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，这类振动会在外界干扰力去除后迅速自行衰减，对加工过程影响较小。

机械加工过程中振动主要是强迫振动和自激振动。

据统计，强迫振动约占30%，自激振动约占65%，自由振动所占比重则很小。

二、机械加工中的强迫振动及其控制1．机械加工过程中产生强迫振动的原因机械加工过程中产生的强迫振动，其原因可从机床、刀具和工件三方面去分析。

⑴机床方面机床中某些传动零件的制造精度不高，会使机床产生不均匀运动而引起振动。

例如齿轮的周节误差和周节累积误差，会使齿轮传动的运动不均匀，从而使整个部件产生振动。

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。