机械加工过程中机械振动解决措施

时间:2017-07-12 编辑:刘德超 手机版

  在机械加工过程中,振动现象严重影响生产效率与被加工件的表面质量,同时损坏切削刀具,造成噪声污染。因此,分析机械加工过程中机械振动的成因并通过相关措施进行抑制是机械加工行业重要的研究内容。下面是小编搜集整理的相关内容的论文,欢迎大家阅读参考。

  【摘要】机械加工过程中,由于机械内部结构、外部环境影响等因素,很容易出现机械振动问题,不仅会增加加工中的噪音,同时对机械本身也是一种损害。因此,必须要找出机械加工中产生振动的原因,进而针对问题提出一系列的解决措施,保障机械运作的安全性与稳定性。

  【关键词】机械加工;振动成因;有效措施;维护措施

  1前言

  随着我国科学技术不断发展,数控技术在机械生产中的应用愈加广泛。机械生产能够一改传统生产的弊端,不仅能过提高生产效率,同时也能够提高生产精度,保障产品质量,是企业获得更多的经济效益与社会效益。但由于我国企业自动化生产模式、技术还不够完善,机械加工过程中很容易出现振动问题。机械振动问题不仅会影响生产环境,同时也会影响生产精度,产品质量无法获得保障。因此,企业必须要重视机械振动问题,搞好机械运作质量。

  2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。在加工中由于机械内的砂轮、皮带轮、齿轮、电机转子在快速运作中会产生一定的能量偏移(见图1),即机械运作中不平衡现象,进而造成运作惯性,迫使机械产生振动。再者,导致强迫振动的原因可能由于机械质量不过关或机械故障引起,例如轴承轨道规格不过关或损坏等问题。外部因素主要是由于人为因素影响,在实际操作中,由于工作人员常关常开,由于机械在启动中需要一定的适应期,让各个零件相磨合,进而出现振动问题。

  3机械加工过程中振动问题解决措施

  3.1自然振动解决措施

  自然振动是机械运作中不可避免的振动现象,因此,为了减少噪音影响,避免产生自激振动,要避免机械直接接触刚性物质,如钢铁工具等,同时,也可以在机械支撑点安放“脚垫”,避免机械金属直接接触地面,减少机械与地面之间的互刚性。

  3.2自激振动解决措施

  产生自激振动的主要原因是由于机械内部问题,因此,必须要从机械自身作出发点。对于大型生产企业来说,在生产机械过程中,可以将振动源进行分离,或者在机械内部添加一些软性垫板,形成振动缓冲,减少振动频率,进而减低机械整体振动频率。想要缓解自激振动,可以从以下几点出发:

  (1)机械零部件参数对机械自激振动有着较大影响。因此,可以针对自激振动原理或者生产主体参与,合理选择机械零部件,通常情况下,由于刀具参数都是固定的,其具有一定的运作范围,通常在生产中,想要减低刀具在生产中的自激振动,必须要保障生产参与刀具参数在0.7mm之内,进而满足刀具标准生产范围中。同时,工作人员可以对刀具偏角进行调整,扩大刀具主偏角或前角。刀具的后角角度尽量控制在一定角度内,尽量保障后角角度较小,提高切割面深度,减低生产中的摩擦,进而减少自激振动的发生几率(见图2)。

  (2)降低重叠系数能够减少机械振动频率。通常情况下,重叠系数主要是以“μ”来表示,通过加工形式、刀具纹理、加工工具纹理、运作用量来表示。经实践表明,通过增加刀具、交工工具纹理能够有效降低自激振动率。在进行螺纹零部件加工生产中,μ值通常为0,这时机械整体不会发生自激振动。刀具在切断零部件时,其μ值会达到1,机械再生效果非常明显,因此,可以通过改变交工工具、刀具的纹理来降低μ值,进而减少机械自激振动概率。

  3.3强迫振动的解决方法

  机械受内部、外部因素影响,在正常运作中会产生强迫振动,其主要因素是由于周期性外部因素所导致,因此,需要以周期外部因素为着手点:

  (1)隔离外来振动:在生产加工时,需要尽量保障内部生产与外界相隔离,即阻隔外部振动干扰因素。同时,也可以在机械表面添加一块软件垫板,进而降低外部振动因素对机械影响。

  (2)降低激振力:激振力主要是由于机械内部零件运转速度不均而产生的振动,通过降低机械运作中的离心力与冲击力即可降低强迫振动。首先针对砂轮、电机转子、高速运转元件等进行平衡调试,并安装平衡装置。再者,就是提高机械内传动装置的稳定性,减少传动中的振动力,将传动皮带规格设置成长短一致,尽量减少皮带接头,并用斜齿轮来替代直齿轮,减少运作中的内部振动,进而减少强迫振动率。

  4结语

  机械振动产生原因有很多种,大体上可分为外部因素与内部因素;可控因素与不可控因素。但主要原因是机械主体因素,是由于科学技术并未达到一定高度。因此,机械振动问题通常只能缓解、改善,无法从根本上解决。

  参考文献:

  [1]秦海亮.机械加工过程中机械振动的成因及解决措施探讨[J].现代职业教育,2016(17):30~31.

  [2]吴舒.机械加工过程中机械振动成因及改善措施研究[J].橡塑技术与装备,2015(24):81~82.

  [3]孙海峰.机械加工过程中机械振动的成因及解决措施[J].科技与企业,2016(08):219.

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