机械加工中振动的产生机理以及防治措施

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。当运动一停止，则这种外力的周期性变化和能量的补充过程也都立即停止。工艺系统中维持自激振动的能量来自机床电动机，电动机除了供给切除切屑的能量外，还通过切削过程把能量输给振动系统，使工艺系统产生振动运动。

自激振动的特征：

机械加工中的自激振动是在没有周期性外力(相对于切削过程而言)干扰下所产

生的振动运动，这一点与强迫振动有原则区别；

自激振动的频率接近于系统的某一固有频率，或者说，颤振频率取决于振动系统的固有特性。这一点与强迫振动根本不同，强迫振动的频率取决于外界干扰力的频率；

自激振动是一种不衰减的振动。振动过程本身能引起某种不衰减的周期性变化，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；

自激振动由振动系统本身参数决定，与强迫振动显著不同。自由振动受阻尼作用将迅速衰减，而自激振动不会因阻尼存在而衰减；

自激振动能否产生及振幅的大小取决于振动系统在每一个周期内获得和消耗的能量对比情况；

产生自激振动的条件

如图所示为单自由度机械加工振动模型。设工件系统为绝对刚体，振动系统与刀架相连，且只在y方向作单自由度振动。

在背向力Fp作用下，刀具作切入、切出运动（振动）。

刀架振动系统同时还有F弹作用在它上面。y越大，F弹也越大，当Fp=F弹时，刀架的振动停止。

对上述振动系统而言，背向力Fp是外力，Fp对振动系统作功如图所示。

刀具切入，其运动方向与背向力方向相反，作负功；即振动系统要消耗能量W 振入；

刀具切出，其运动方向与背向力方向相同，作正功；即振动系统要吸收能量W 振出；

图示：

单自由度机械加工振动模型

a）振动模型b）力与位移的关系图

•当W振出

•当W振出=W振入时，因实际机械加工系统中存在阻尼，刀架系统在振入过程中，为克服阻尼还需消耗能量W摩阻（振入），故刀架振动系统每振动一次，刀架系统便会损失一部分能量。因此，刀架系统也不会有自激振动产生。•当W振出>W振入时，刀架振动系统将有持续的自激振动产生。

三种情况：

•W振出=W振入+ W摩阻（振入）时，系统有稳幅的自激振动；

•W振出＞W振入+W摩阻（振入）时，系统为振幅递增的自激振动，至一定程度，系统有稳幅的自激振动；

•W振出＜W振入+W摩阻（振入）时，系统为振幅递减的自激

振动，至一定程度，系统有稳幅的自激振动；

故振动系统产生自激振动的基本条件是：

W振出>W振入或FP振出>FP振入

自激振动的再生原理

如图所示，车刀只做横向进给。

在稳定的切削过程中，刀架系统因材料的硬点，加工余量不均匀，或其它原因的冲击等，受到偶然的扰动。刀架系统因此产生了一次自由振动，并在被加工表面留下相应的振纹。

图示：自由正交

切削时再生颤振的产生

当工件转过一转后，刀具要在留有振纹的表面上切削，因切削厚度发生了变化，所以引起了切削力周期性的变化。产生动态切削力。

将这种由于切削厚度的变化而引起的自激振动，称为“再生颤振”。

再生自激振动的产生条件

图中绿线表示前一转切削的工件表面振纹，红线表示后一转切削的表面。

a）前后两转的振纹没有相位差（ψ=0）

b）前后两转的振纹相位差为ψ=π

c）后一转的振纹相位超前图c

d）后一转的振纹相位滞后图d

图中a）b）c）系统无能量获得；d）此时切出比切入半周期中的平均切削厚度大，切出时切削力所作正功（获得能量）大于切入时所作负功，系统有能量获得，产生自激振动。

结论：在再生颤振中，只有当后一转的振纹的相位滞后于前一转振纹时才有可能产生再生颤振。

重迭系数对再生颤振的影响

在纵向切削或磨削工件表面时，后一次走刀(进给)和前一次走刀（进给）总会有部分重叠，有重迭切削，则可能发生再生颤振。

重迭系数：前一次走刀工件表面形成的波纹面宽度在相继的后一次走刀的有效宽度中所占的比例，用μ表示。

式中bd——等效切削宽度，即本次切削实际切到上次切削残留振纹在垂直于振动方向投影宽度；

b——本次切削在垂直于振动方向上的切削宽度；

B, fa ——砂轮宽度与轴向进给量。

一般0＜μ＜1，轴向切削时，0＜μ＜1

径向切入（前后两次走刀完全重叠时）μ=1（如切槽、钻、端铣等）

车方牙螺纹，μ=0，无重迭切削，不可能发生再生颤振。

在金属切削过程中，除极少数情况外，刀具总是部分地或完全地在带有波纹的表面上进行切削的。

振型耦合原理：

振动系统实际上都是多自由度的，如图是一个二自由度振动系统示意图。不考虑再生效应，当刀架系统产生了角频率为ω的振动，则刀架将在x1和x2两个方向上同时振动，刀具振动的轨迹一般为椭圆形的封闭曲线A→C→B→D→A。

机械加工中振动的产生机理以及防治措施

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

机械加工过程中机械振动的成因及解决措施探讨

机械加工过程中机械振动的成因及解决措施探讨 机械加工是制造业生产中常用的一种工艺过程。然而，在机械加工过程中，机械振动 是一个无法避免的问题。机械振动的产生原因有很多，主要包括工件加工精度、切削参数、刀具质量、刀具磨损、机床刚度等。机械振动会对加工质量产生很大的影响，甚至会导致 工件损坏。因此，有效地控制机械振动是提高加工质量和生产效率的重要手段。 一、机械振动的成因 1.工件加工精度：工件表面质量、形状精度和尺寸精度对机械振动有很大的影响。如 果工件表面不平整或存在凹凸不平的部位，会加剧振动的发生。工件圆柱度、同轴度和偏 心度等尺寸精度方面的偏差也可能引起机械振动。 2.切削参数：切速、进给量和切削深度等切削参数对机械振动的影响较大。如果切速 过快、进给量过大或切削深度超过刀具规定的极限值，都会使切削力过大，从而产生机械 振动。 3.刀具质量：刀具的材料、结构和刃口设计等因素都会影响机械振动的发生。如果刀 具质量差、结构不合理或者刃口设计不合理，都会影响切削过程中的力的分布，从而导致 机械振动。 4.刀具磨损：刀具磨损也是机械振动的一个重要因素。当刀具磨损到一定程度时，其 尺寸和结构变化，导致切削力分布发生变化，使振动加剧。 5.机床刚度：机床刚度也是机械振动的一个重要因素。如果机床刚度不足，会使得机 床在切削过程中发生弯曲、变形等现象，从而加剧机械振动的幅度。 二、机械振动的解决措施 1.提高工件加工精度：提高工件加工精度是控制机械振动最有效的方法之一。通过采 用高精度加工设备，提高切削和刻划过程的精度，可以有效地减少机械振动的发生。 2.优化切削参数：通过优化切削参数，可以有效地控制切削过程中的切削力和表面粗 糙度，从而减少机械振动的幅度。在决定切削参数时，需要综合考虑工件材质、尺寸和形 状等因素。 3.选用高质量刀具：选用高质量的刀具是控制机械振动的关键因素之一。高质量刀具 通常采用优质材料制造，具有较高的强度、硬度和耐磨性，可以有效地控制切削过程中的 切削力和表面质量。

机械加工振动产生的原因及消除方法

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。在机械运转时因刀架、主轴承、 拖板塞铁等部件松动或者由于轴承、齿轮等传动部件的制作误差而引发的周期性的转动。 2.2.3由于切削过程本身不均匀性所引起的周期性变化的切削力。例如在机械运转时需要 车削多边形或者表面不平工件引起的振动。 2.2.4往复运动部件产生的惯性冲击。如平面磨削过程的方向改变或瞬时改变机床的回转 方向。 2.2.5由外界其他振源传来的干扰力。机械运转时锻造车间附近因空气锤的振动引起的共 振现象。 2.3自激振动产生的原因 2.3.1机械加工时，会有切削的过程，切削形成的切屑会与刀具之间形成摩擦现状，一旦 摩擦力有所改变，那么自激震动就会产生。 2.3.2由于切削层金属内部的硬度不均匀而引起的振动。 2.3.3由于机械刀具的安装刚性差而引起刀杆颤动。 2.3.4工件刚性差而引发的震动，比如在加工细长轴等刚性差的工件时，会导致工件表面 出现波纹或锥度。 3 机械加工过程中机械振动的消除方法 3.1减少强迫振动的措施 机械加工中产生的强迫振动是由周期性激振力引起，强迫振动的频率总是与干扰力的频 率相等或是其倍数，因此消除或者减少这种振动的首要问题是找出振动源。 3.1.1减小激振力。激振力是由机械加工过程中回转的不平衡质量引起的，减小激振力就

机械振动的原因及其防止措施

机械振动的原因及其防止措施 邓显欣 09机电二班 【摘要】：机械在其加工产品过程中会产生振动，恶化加工表面质量，损坏切削刀具，降低生产率。本文围绕振动的类型、产生的原因进行了详细地阐述，并提出了消减强迫振动和 自激振动的措施，对于保证加工工件的质量要求，提高生产率，创造良好工作环境具有重要 的现实意义。 振动是在机械加工过程中，因机床工件或刀具发生周期性的跳动。它会使工件已加工表面上出现条痕或布纹状痕迹，使表面光洁度显著下降，还会使机床、夹具中的连接零件松动，缩短机床使用寿命，影响工件在夹具中的正确定位。 一、机械加工振动的特征 振动分强迫振动和自激振动两种类型。具体特征如下。 （一）强迫振动强迫振动是物体受到一个周期变化的外力作用而产生的振动。如在磨削过程中，由于电动机、高速旋转的砂轮及皮带轮等不平衡，三角皮带的厚薄或长短不一致，油泵工作不平稳等，都会引起机床的强迫振动，它将激起机床各部件之间的相对振动幅值，影响机床加工工件的精度，如粗糙度和圆度。对于刀具或做回转运动的机床，振动还会影响回转精度。 强迫振动的特点是： 1.强迫振动本身不能改变干扰力，干扰力一般与切削过程无关（除由切削过程本身所引起的强迫振动外）。干扰力消除，振动停止。如外界振源产生的干扰力，只要振源消除，导致振动的干扰力自然就不存在了。 2.强迫振动的振幅与干扰力，系统的刚度及阻尼大小有关。干扰力越大、刚度及阻尼越小，则振幅越大，对机床的加工过程影响也就越大。 （二）自激振动（颤振）由振动系统本身在振动过程中激发产生的交变力所引起的不衰减的振动，就是自激振动。即使不受到任何外界周期性干扰力的作用，振动也会发生。如在磨削过程中砂轮对工件产生的摩擦会引起自激振动。工件、机床系统刚性差，或砂轮特性选择不当，都会使摩擦力加大，从而使自激振动加剧。或由于刀具刚性差、刀具几何角度不正确引起的振动，都属于自激振动。 自激振动的特点是：

机械加工过程中机械振动的原因及对策研究

机械加工过程中机械振动的原因及对策研究 机械加工过程中产生的机械振动是由多种因素引起的，包括切削力、不平衡、材料的 非均匀性、刀具的不匹配等。机械振动会对机械加工过程产生负面影响，如影响加工精度、降低加工效率、增加工具磨损等。研究机械振动的原因和采取相应的对策具有重要意义。 机械振动的原因之一是切削力产生的不平衡。在机械加工过程中，切削力会引起刀具 和工件之间的相对运动，并且会产生一个反向的力矩。当切削力不均匀分布时，就会导致 机械振动。可以通过调整切削参数、选择合适的刀具和工件材料来减小切削力的不平衡， 从而降低机械振动。 机械振动的原因之二是机械结构的失衡。由于机械结构的设计和加工制造问题，导致 机械系统的质量分布不均匀，就会引起机械振动。可以通过在机械结构中增加平衡装置、 进行结构修复或改进来解决机械结构失衡的问题，从而减小机械振动。 材料的非均匀性也会导致机械振动的产生。在机械加工过程中，材料的非均匀性可能 会导致机械系统的质量分布不均匀，进而引起振动。可以通过选择质量均匀的材料、采取 适当的加工方法来减小材料的非均匀性，从而减小机械振动。 刀具的不匹配也是机械振动的原因之一。由于刀具的制造、使用和磨损等问题，可能 会导致刀具和工件之间的匹配不良，从而引起机械振动。可以通过选择合适的刀具和磨损 程度较小的刀具，以及适当调整加工参数来减小刀具的不匹配，从而降低机械振动。 机械加工过程中机械振动的主要原因包括切削力的不平衡、机械结构的失衡、材料的 非均匀性和刀具的不匹配等。针对这些原因，可以采取相应的对策来减小机械振动。这些 对策包括调整切削参数、选择合适的刀具和材料、增加平衡装置、进行结构修复或改进、 选择质量均匀的材料、采取适当的加工方法、选择合适的刀具和调整加工参数等。通过研 究机械振动的原因和对策，可以提高机械加工的精度和效率，降低机械损耗，提高生产效益。

机械加工中振动的产生机理以及防治措施

机械加工中振动的产生机理以及防治措 施 摘要：机械装置的振动是机械加工中普遍存在的问题,是影响生产质量的 因素之一。因此，在机械加工过程中，必须采取有效措施控制机械振动的发生， 以提高生产质量。基于此，本文分析了机械加工中出现的振动类型及其产生的具 体原因，进而探讨了控制机械加工中机械振动的手段，以期为机械加工企业提供 参考。 关键词：机械加工，机械振动，控制措施 在机械加工逐渐呈现智能化、数字化发展趋势的当下，不断优化机械装备制 造工艺，实现产品生产加工的高效率、高品质。但在具体的加工过程中，由于刀 具与工件之间的周期性运动，加工过程中不可避免地会出现振动问题，要在不影 响加工产品质量的情况下解决这一问题，就需要：研制的理由合理的解决方案，避免此类问题的再次发生。 一、机械加工中的振动问题及原因分析 1、机械加工中常见的机械问题 在机械生产加工过程中，很容易出现振动问题，机械振动基本上可以分为三 种不同的类型，其中一种是自由振动，有一些外界扰动力会破坏机械系统的平衡，使得它在不同尺寸下显得灵活，这反过来又会导致机械振动问题。这种机械振动 不会对加工产生大的影响，因为系统本身在加工过程中会产生一些阻力，可以削 弱自动振动的作用。二是强迫振动，三是自激振动，这两种机械振动对加工的影 响比较大，系统本身不具备衰减强迫振动和自激振动的能力，因此，它处理机械 振动是必要的，具体振动的原因和特征将相应讨论。寻找消除强迫振动和自激振 动的有效方法。

2、各种机械振动的产生原因 (1)自由振动 自动振动的原因是由于外界因素的干扰，加工过程中切削力发生变化，产生 一定的冲击力，破坏加工系统的平衡。这类振动的本质是消除限制机械系统振动 而引起机械振动问题的力，它是所有机械加工振动中最容易预防和控制的机械振动，具有相对对系统影响不大。小。 (2)受迫振动 受迫振动是在加工系统内外因素的共同作用下发生的。由于外界的不断干扰，加工系统会引起内部和外部的交替变化，影响加工产品和机械设备的正常运行。 其他机床运行的影响是外部因素，主要是机械安装时没有很好地控制机械设备之 间的距离，所以当机器同步工作时，其他机器会影响机械设备的加工，这会导致 振动问题是，同时地基可以吸收这种振动，所以一旦发生强迫振动，就很难有效 控制，也很难完全消除加工过程中促成强迫振动的外部因素。内部因素的存在主 要是由于机床自身发动机的振动、高速部件的不平衡和机床传动机构本身的缺陷 造成的。另外，如果在加工、切割过程中因操作不当导致产品均匀度不达标，或 不能连续操作，也会引起机械振动。 (3) 自激振动 通常情况下，外力的周期性扰动不会引起自激振荡，而这些机械振荡是由系 统内部刺激产生的周期性振荡引起的。在机械加工过程中，很多情况下，加工刀 具会与工件处于相对状态，导致产品表面出现肉眼可见的振动痕迹，影响产品质量。对于机械加工中自激振动测试的现状，其产生原因尚未统一确立，相应地， 机械加工阶段控制措施的选择具有更大的灵活性，但要取得明显的效果，有必要 在现有基础上进行持续研究。 二、控制切削振动问题的有效手段分析 1、受迫振动的控制方法

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的原因及对策分析机械加工过程中，机械振动是很常见的现象。机械振动的主要原因有以下几点： 1. 材料不均匀：材料的不均匀性是导致机械振动的最主要因素之一。当材料中存在 内部应力、杂质或缺陷等不均匀因素时，加工过程中会导致材料的变形和振动。 2. 切削力和切削区域：在机械加工中，切削力是导致振动的重要因素。当切削力作 用在工件上时，会引起工件的弯曲和振动。切削区域的大小和形状也会影响振动的发生。 3. 刀具的选择和刀具磨损：刀具的选择和刀具磨损也会对机械振动产生影响。如果 选择的刀具不合适或刀具磨损较大，会导致切削力的不均匀分布，从而引起机械振动。 4. 机床结构和刚度：机床的结构和刚度对机械振动的产生有很大影响。如果机床结 构不稳定或刚度不足，会导致机床的振动，进而影响到工件的加工质量。 针对机械振动的问题，可以采取以下几种对策： 1. 优化材料和工艺：合理选择材料，避免材料的不均匀性对加工过程的影响。通过 优化工艺参数，减少切削力的大小和不均匀分布，从而减少机械振动的发生。 2. 选择合适的刀具：根据具体的加工需求，选择合适的刀具。刀具的质量和寿命对 振动的产生有很大影响。定期对刀具进行检测和维护，及时更换磨损较大的刀具，可以减 少振动的发生。 4. 使用减振设备：在机械加工过程中使用减振设备，如减振器、减振台等，可以有 效地降低机械振动的幅度。通过这些设备的使用，可以将机械振动的能量转化为其他形式，从而减少对加工过程和工件的影响。 机械振动在机械加工过程中是常见的现象。了解机械振动的原因，并采取相应的对策，可以有效地降低机械振动对工件加工质量的影响，提高机械加工的效率和精度。

机械原理机械振动的原因与控制

机械原理机械振动的原因与控制机械振动是指机械系统在工作中产生的由于外界激励或者内部失稳 等因素引起的机械运动过程中的摆动或者震动。机械振动既可以对机 械系统的正常运行产生不利影响，也可以作为一种重要的动力源波动 形式来获取有用的动力能量。本文将探讨机械振动的原因以及如何进 行控制。 一、机械振动的原因 机械振动的产生源于多种原因，主要包括以下几个方面： 1. 外界激励：外界激励是指机械系统受到外部力或者其他物理因素 的作用，引起系统的振动。例如，机械设备在运行过程中受到的地面 震动、风力、电磁力等都可以作为外界激励因素。 2. 内部失稳：机械系统中的零部件在运动过程中，由于材料特性、 结构设计不合理或者制造工艺等原因，可能会导致系统内部的失稳。 这种失稳会使得机械系统产生不稳定的振动，从而影响到其正常工作。 3. 不平衡力：机械系统中存在着不平衡力，例如转子不平衡、轴承 不平衡等。这些不平衡力在机械运动过程中会产生很大的振动力矩， 引起系统的振动。 4. 谐振：机械系统在运动中，当外界激励频率与系统固有频率接近时，会发生谐振现象。谐振会使得系统振动幅度急剧增大，引起严重 的振动问题。

以上是机械振动的主要产生原因，这些原因通常会同时存在于机械系统中。为了减少机械振动对系统的不利影响，需要采取相应的控制措施。 二、机械振动的控制 为了控制机械振动，需要采取一系列的技术手段和措施来减小振动幅度和频率，以保证机械系统的正常运行。以下是几种常见的机械振动控制方法： 1. 动平衡控制：通过对不平衡质量进行平衡处理，即在适当位置添加等量的逆向平衡质量或者调整原有不平衡质量的位置，以降低机械系统的振动水平。 2. 结构控制：通过改变机械系统的结构设计，改善系统的刚度和阻尼特性，减小系统对外部激励的敏感性，从而减小振动。 3. 减振器应用：通过使用减振器来吸收和耗散机械系统中的振动能量，从而降低系统的振动幅度。常见的减振器包括弹簧隔振器、液体隔振器、压缩空气隔振器等。 4. 主动控制：利用先进的控制系统和传感器技术，对机械系统进行实时监测和反馈控制，通过主动调节控制参数来抑制振动。例如，采用PID控制算法来控制机械振动。 5. 声学控制：通过在机械系统周围放置降噪设备，减少振动传导噪声的辐射和传输，从而降低机械振动对周围环境的影响。

机械加工中的振动分析及其控制措施

机械加工中的振动分析及其控制措施 摘要：机械设备振动是机械加工中的常见问题，其是生产质量的影响因素之一。因此，在机械加工过程中，要采取有效的措施控制机械振动情况的发生，以此提 高生产质量。基于此，本文分析了机械加工中的振动类型，并对其具体的发生原 因进行了分析，进而对机械加工中机械振动的控制措施展开了探讨，以期为机械 加工企业提供参考。 关键词：机械加工；机械振动；控制措施 在机械加工逐渐呈现出智能化与数字化发展趋势的当下，机械设备的生产工 艺不断优化，可以实现高效率与高质量的产品生产加工。然而在具体的加工过程中，由于刀具会与加工件之间产生周期性运动，因此加工时不可避免地会出现振 动问题，为了解决这一问题以免其对加工产品的质量产生影响，必须根据振动产 生的原因制定合理的解决方案，以此避免此类问题的重复出现。 一、机械加工的振动问题及其发生原因分析 1、机械加中工常见的机械问题 在机械生产加工过程中，极易出现振动问题，机械振动主要可分成三种不同 的类型，一是自由振动，外界存在一定的干扰力会破坏机械系统的平衡，致使其 出现大小不一的弹性，进而导致机械振动问题出现。此种机械振动不会对机械加 工产生较大影响，这是因为机械加工时，系统自身会产生一定的阻力，进而可将 自动振动所产生的影响进行弱化。二是强迫振动，三是自激振动，这两种机械振 动对机械加工所产生的影响作用相对较高，且系统自身不具备削弱强迫振动与自 激振动的能力，因此，应对机械振动产生的具体原因及振动特点进行相应的探讨。以找出消除强迫振动与自激振动的有效方法。 2、各种机械振动的发生原因 （1）自由振动 自动振动发生的原因是由于受到外界因素的干扰，在机械加工时其切削力会 发生改变进而产生一定的冲击力，进而会破坏机械加工系统的平衡性。此种振动 发生的本质是将限制机械系统振动的作用力进行了消除而导致机械振动问题的出现，这是所有机械加工振动当中最容易预防与控制的机械振动，对系统产生的影 响也相对较小。 （2）强迫振动 在机械加工系统的内部因素及外部因素的共同影响下会产生强迫振动。由于 外界会产生连续性的干扰，因此机械加工系统会产生内外交替性变化，进而会对 加工产品产生影响，也会影响机械设备的正常运行。其他机床的运行影响即为外 部因素，主要是在机械安装时未能控制好机械设备之间的距离，致使机械同步运 行时，其他机械会对机械设备的加工过程产生影响，进而使之出现振动问题，同时，地基可对此种振动进行传导，因此一旦出现强迫振动，难以得到有效控制， 并且在机械加工中难以完全消除强迫振动的外部影响因素。而内部因素的存在主 要为机床自身电动机振动、高速回旋零件不平衡、机床传动机构自身缺陷等产生 的振动。另外如果产品在加工切削环节操作失误均匀性不达标，或者是无法连续 作业，也会造成机械振动。 （3）自激振动 通常外力的周期性干扰不会产生自激振动，此机械振动是由于系统内部出现 刺激所产生的周期性振动而导致的。在机械加工过程中，很多情况下加工刀具会

机械加工过程中机械振动的成因及解决措施

机械加工过程中机械振动的成因及解决措施 摘要：在机械加工的过程中，机械振动的现象是会影响机械加工的进度与质量，造成严重的生产浪费。此外，在机械加工的过程中，机械振动还会产生巨大的噪声，容易对生产环境、生活环境等造成巨大的噪音危害。因此，文章结合工作实际，针对机械加工过程中振动现象的产生原因及其特征进行了分析，并提出相应 的措施，为解决机械加工过程中机械振动现象提供参考。 关键词：机械加工；机械振动；成因；解决措施 引言 机械加工中的振动现象是比较常见的一种故障现象，主要是因工具设备反复 且有规律的运动所导致的，从某种意义上来讲属于一种物理现象，所以振动的产 生也是一种必然现象。但振动频率的大小及所产生的影响作用并不是一致的，轻 微振动所产生的后果则会降低机械加工的精准度，而振动频率较大将对整个机械 设备产生极其严重的影响，甚至将破坏机械设备的整体运行状态，对其产品质量 产生的影响是不容被忽视的，所以针对机械加工中存在的振动现象必须引起足够 的重视，来提高产品加工的精确度和准确度，减少振动频率的发生次数，从未保 障其产品质量是目前机械加工中亟待面临的重要问题之一。 一、振动对机械加工过程的影响 在加工过程中产生了振动，在很大程度上阻碍了切削用量的提高，甚至更为 严重的是导致切削不能正常的进行，影响了机械加工的生产效率。还会使机床和 夹具等一些零件的链接处出现松动现象，使得期间的缝隙增大，导致刚度与精度 降低，同时缩短了使用寿命。在切削过程中所产生的振动，可能会使刀尖刀刃崩碎，特别是那些韧性非常差的道具，刀具的材质是陶瓷的或者是硬质合金的要注 意可能会引起的消振问题。当振动的频率很低时，就会产生一定的波度，振动的 频率高时，就会导致加工面粗糙。 二、机械加工过程中产生机械振动的成因 1、自由振动产生的原因 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，引起自 由振动的主要原因有：（1）在机械设备加工过程中，切削力突然发生变化引起 自由振动。（2）机械加工设备在加工时，外界力对其产生冲击而引起自由振动。机械加工过程产生的自由振动过程没有外来能量的补充，其振动一般会因阻尼的 作用而迅速衰减，可见，自由振动对机械加工过程影响较小，但是自由振动在一 定条件下诱发产生自激振动。 2、强迫振动的成因 强迫振动作为机械加工过程中产生的最主要的振动，对于强迫振动的成因来 说一般分为两个因素的影响，一个是外部因素，一个是内部因素。而内部因素作 为最主要的影响因素，主要成因是（1）对于机床的加工在整体上会存在不平衡 的因素，而整体的离心力就会成为一个具有周期性特点的作用力，在这种情况下 就会发生皮带、卡盘和电机回转不平衡的产生。（2）机床传动性的零件一般会 存在一些缺陷，就会引起强迫振动的产生。（3）在切削过程中的不均匀性，这 也会引起强迫振动的产生。从外部因素来说，地基的振动会产生强迫振动的发生，这种情况下会出现在冲压机械的过程中，剧烈的地基振动导致强迫振动，这种强 迫振动的产生对于机械的设备和加工工件的影响是非常大的。 3、自激的振动产生的原因

机械加工过程中机械振动的成因及解决措施

机械加工过程中机械振动的成因及解 决措施 摘要：机械振动对机械加工质量有很大的影响，因此在进行机械加工时，必 须采取有效的控制措施，减少机械振动。本文介绍了机械加工过程中产生振动的 原因及特点，以其能采取更有效的方法解决机械振动问题，以更好地推动机械加 工工业的发展。 关键词：机械加工；机械振动；成因；解决措施 引言：在传统机械加工中，振动现象频繁发生，严重影响了加工精准度和精 细度。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，机械振动也会引起刀具磨损， 降低刀具使用寿命，并影响整个机床系统，使得加工系统在振动作用下难以正常 工作。在机械加工过程中，机械振动现象往往来自于机械设备使用不当，这使得 机械技术人员的设备操作无法满足相应的规范特征，使得机械振动现象严重影响 了机械加工。在进行机械加工时，应提高操作规范，有效地改善机械振动现象。 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 在进行机械加工时，经常会出现零件自由振动的现象。在机械加工零件时， 经常会引起操作波动，从而引起系统自振。同时，自由振动现象的产生也受到外 部各种力因素的影响，外力通过作用于振动力，使得振动力以自由振动的形式逐 渐减弱，从而保证了机械振动过程中机器的正常运行，使得机械加工自由振动作 业能得到更好的发展。自由振动发生后，由于缺少外力补充，经过一定的时间后，自由振动会自动消失。因此，自由振动对加工过程的整体影响很小。但施工人员 在进行机械加工时，也应注意控制自由振动，防止产生自激振动。

1.2 强迫振动 在进行机械加工时，往往受外界干扰力的作用而产生强迫振动，所以在实施强制振动消振时，必须采取一定的技术手段，以消除受迫振动。因为机械系统本身并不影响干扰力的产生，所以通常情况下，强迫振动与加工本身并没有太大的关系，需要相关人员采取有效的措施来消除外部扰动力。其次，在进行干扰力消减时，需研究强迫振动频率，以确定外扰力周期，使机械振动产生较大幅值。最后，机械谐振是由强迫振动引起的机械加工问题，对机械装备和机器的正常运行具有重要影响。 强迫振动产生的原因有内因和外因两个方面，内因为机械运转离心力引起的振动现象。在机械设备的加工过程中，砂轮、马达转子等做圆周运动的零件，由于自身材料质量分布等因素，在加工过程中会出现不平衡现象，从而产生强迫振动。同时，由于机械系统轴承轨道等尺寸不符合要求，在加工过程中会产生力不均衡，导致机械零件在进行加工工程时存在一定的时间间隔，从而产生强迫振动现象。 1.3 自激振动 自激振动区别于其它振动，即在进行自激振动时，外力作用不具有相应的周期性。其次，由于自激振动在零件加工过程中具有固有频率，导致零件加工过程中因外力辅助工作，导致机械振动无法长期有效地发展。机械的振动一旦停止，振动就会立即停止，但总会有外力补充，这就是为什么振动会持续的原因。 在进行机械零件加工时，往往会产生自激振动。首先，刀具与零件间存在摩擦，使得自激振动现象更加严重；其次，零件硬度问题可能导致刀具折断，造成机械零件在进行零件加工时，很难满足相应的刚度要求，产生自激振动。最后是机械零件在加工过程中，因切削量选择不当，易产生自激振动。 2有效控制和降低机械振动的具体措施 2.1 降低强迫振动的相关办法 2.1.1 减低激振力

机械加工振动问题及措施

机械加工振动问题及措施 1机械振动产生的原因 产生自由振动的原因：系统的平衡在初始干扰力的作用下被破坏，它的振动的维持是依靠弹性恢复力，由于遭受到冲击而产生的自由振动。产生自激振动的原因：自激振动是由于系统内部刺激带来的周期性振动，和受迫振动相比，它的产生并没有受到周期性的外力干扰。有些情况下，工件和机械加工刀具会产生相对，这时候就会产生明显的振纹在产品的表面上。国内外的很多专家对自激振动产生的原因都进行了研究，但没有得出统一的回答，所以我们还必须进一步的探索产生自激振动的原因。 2机械加工振动的危害 机械加工产生的机械振动对制造业的危害随着机械加工行业的发展而越来越突出了。这是一种非常有害的物理现象，对机械加工业产品的质量和生产率产生了严重的影响。一旦产生了振动在机械加工中，很容易加快刀具的磨损，导致甭刀，给刀具的使用带来严重影响。而且会加大产品表面粗糙度，影响产品质量由于工件和刀具相互移动的原因。机械振动影响着对夹具、机床的使用寿命。并且，机械加工中由于振动产生的噪声污染对操作者的身体和生命都会带来一定危害。由此可见，机械加工中的产生的振动是一种非常不利的物力现象，它给整个工艺系统都会带来很多麻烦。 3对机械加工振动问题的相关控制办法 根据以上分析，由于机械加工的振动给机械生产带来了很多不利影响，所以得根据振动产生的原因来合理科学的对振动进行控制，一般有以下几种方式：关于受迫振动，可以通过这几种方式来控制：第一，把激振力给减小。关于卡盘、电动机转子、砂轮等达到600r/min以上转速的零件一定得消除或者减小激振力通过平衡实现。将齿轮传动、带传动等传动装置的稳定性通过采用完善的带接头等方式来进行提高。第二，为增强系统的抗振能力可以通过对工艺系统的阻尼和刚度进行提高来实现。第三，为使减少振源危害的目的达到可以采取隔振措施，就是将振源和需要防振的部件或者机床之间分开，用弹性隔振装置使得大部分振动被吸收。第四，为避免引起共振，可以通过调整振源频率，使得引起受迫振动

成形加工机械中的振动控制与减少技术

成形加工机械中的振动控制与减少技术 引言： 成形加工机械在现代工业生产中扮演着重要的角色。然而，由于其工作原理等 因素的限制，成形加工机械常常会产生不可避免的振动问题。这些振动会降低加工精度、影响产量和生产效率，甚至导致机械设备的损坏。因此，振动控制与减少技术成为了提高成形加工机械性能的重要研究领域。本文将介绍成形加工机械中的振动控制与减少技术的相关内容。 一、振动的原因及危害 1. 工作原理造成的振动：成形加工机械通过转动、运动等方式对工件进行加工，而这些操作过程常常会引起振动。例如，旋转式切削机械中的刀具振动、冲压机械中的冲压过程中的振动等。 2. 振动对工件加工性能的影响：振动会导致工件加工精度下降，出现尺寸偏差 等质量问题。同时，振动还会影响机床的稳定性，降低加工效率，增加能耗，甚至导致机床的机械疲劳和失效。 二、振动控制与减少的技术方法 1. 结构设计优化：通过优化机械结构设计，减轻机械的重量、刚度和惯性矩， 降低机床的固有频率，从而减少机械振动的发生。 2. 配重技术：通过在机床的适当位置添加配重块，改变机床的质心位置和质量 分布，达到减少振动的效果。 3. 减振系统：引入减振器件，如弹簧、减振胶垫等，通过吸收或分散机械振动 能量来减少机床振动。

4. 振动监测与控制系统：通过安装振动传感器和控制器，实时监测机床振动状态，并通过对机床进行反馈控制，调整机床参数，减少振动。 5. 润滑与阻尼技术：通过调整机床的润滑方式，降低机械的摩擦和磨损，减少 振动产生。同时，采用阻尼材料和阻尼装置，消耗机械振动能量，减小振动幅度。 三、案例分析 以CNC车床为例，介绍其中的振动控制与减少技术应用。 1. 结构优化：通过采用轻量化设计和刚性化设计，优化机床结构，降低机床重量、提高机床刚度，减小机械振动。 2. 配重技术：在机床适当位置安装配重块，调整机床质心位置和质量分布，使 得机床运转更平稳。 3. 减振系统：在机床床身、主轴箱等关键部位使用弹簧和减振胶垫等减振器件，吸收机械振动能量，减少机床振动。 4. 振动监测与控制系统：安装振动传感器和控制器，实时监测机床振动状态， 通过反馈控制系统，调整机床运行参数，保持稳定运行状态。 5. 润滑与阻尼技术：采用有效的润滑方式，如洗槽润滑和喷淋润滑等，减小机 械摩擦和磨损，降低振动。同时，应用阻尼材料和阻尼装置，消耗振动能量，进一步减小机床振动。 结论： 成形加工机械中的振动控制与减少技术对于提高机床加工质量、提高生产效率 和降低设备故障率起着重要的作用。通过结构设计优化、配重技术、减振系统、振动监测与控制系统以及润滑与阻尼技术的综合应用，可以减少成形加工机械振动，提高机床的工作稳定性和工件加工精度，保证生产的质量和效率。在未来，随着科

最新-机械加工振动成因及解决措施 精品

机械加工振动成因及解决措施 摘要在机械加工过程中，设备振动会大大影响加工速度和质量，造成更严重的浪费。 另外，在生产过程中，机械振动也会产生一定量的声波污染，这将对生产和生活环境造成更大的影响和危害。 通过一些生产实践，本文简要分析了加工过程中振动的原因以及加工过程中可能出现的问题。 关键词机械加工；机械振动；成因；解决措施1前言在加工过程中，机械设备的振动频繁发生，其原因也各不相同。 在生产过程中，振动也会带来一些冲击和危害，影响加工的效率和速度。 也会影响到产品本身，对生产造成比较恶劣的影响，比如说生产停滞这一类的问题。 机械振动产生的零件存在缺陷，其质量就是不合格的，这是一种很严重的生产浪费。 因此，我们可以对加工类型进行分类并分析机械振动现象的特征。 来找到它的成因，并且采取一些合理的措施来进行应对，以减少生产浪费。 2振动的主要分类在机械加工中，零件的切割和生产需要机器的不同部分同时运行。 同时，机器的不同部分需要处于良好状态。 这样可以保证加工产品的质量，提高精度。 在加工过程中，零件的工作机构不仅仅是机械系统本身的操作，还包括刀片与零件之间的相互作用。 当机床正常工作时，对工件的主要影响是切削和拆卸机床。 在切割过程中，刀片最直接地与部件接触，这是一种周期性的运动。 一旦振动产生，就很容易使零件的加工表面痕迹。 在实践中，为了避免和减少振动的不利影响，人们经常注意加强机械的维护，甚至定期停止生产和加工。 因此，机械振动损伤在加工中是巨大的。 在加工过程中，人们经常将以下三种类型的振动归因于机械振动的原因。 由于机械系统故障或工具不稳定，会形成自由振动，例如机械故障。