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[摘 要]机械设备的应用性能与机械零部件的质量有着密切的关系，各个行业的迅速发展使得人们对行业的发展要求越来越高，国家在发展的过程中也加大了对工业行业的重视，加强对机械设备的建设是非常重要的。机械零部件加工质量影响着机械设备的整体质量，而在实际加工过程中，很容易出现振动现象影响机械零部件的加工质量，本文首先对机械零部件加工中振动产生原因进行了分析，并根据实际情况提出了相关策略，希望可以为后续机械零部件的加工提供参考。
[关键词]机械零部件；振动；原因；控制
中图分类号：TH161 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）45-0296-01
一、机械零部件加工时振动产生的原因分析
1、自由振动
自由振动就是指零部件在加工的过程中在外力的作用下发生的振动现象，通常在加工时，加工系统受到其他作用力的影响会出现这种现象。比如，在加工的过程中零件会受到外界的作用力、加工设备在运转过程中对零件产生的冲击力等，这些外界作用力会对加工系统的稳定性造成影响，外界作用力会借助系统加工过程中的弹性作用来保持平衡，而在这一过程中就会出现零部件加工系统的自由振动。在进行零部件的加工时，在外力作用下会产生自由振动，而自由振动的频率与零部件加工设备运转频率，就会发生抵消的现象，由此可知，自由振动对零部件的影响比较小。
2、受迫振动
受迫振动是零部件在加工的过程中被迫产生振动的现象，主要导致这个现象的原因就是加工系统受到的周期性作用力的干扰，比如在对机械零部件进行切削时，切削设备受到其他因素的影响使得对零部件的作用力不均匀，这种情况下就会出现振动的现象，这就是加工过程中的受迫振动。另外，加工过程中使用的刀具也会使零部件在加工时发生受迫振动，不同种类的零件在加工过程中使用的刀具是不一样的，每种刀具的厚度和刃口高度都存在着差异，那么在实际的加工时刀具的刃口就会导致受迫振动的产生。另外，如果加工的零部件表面不平整，在加工的过程中也会产生受迫振动。这种振动现象在发生时有一定的规律性，外界干扰力一直存在的情况下，振动也会一直产生，由此可见，机械零部件的受迫振动与外界作用力的发生成正比。
3、自激振动
自激振动是由于零部件在加工的过程中，机械设备在加工时自身产生的振动会使设备中的切削力产生变化，而切削力发生变化的情况下也同样会对机床产生同样的作用力，这就会导致整个加工系统的振动加强，就会在零部件加工的过程中发生振动现象，这种振动就是自激振动，这类振动发生的频率都比较高，振动幅度大，从而对零部件的加工质量有着严重的影响。自激振动在发生的过程中，不但会影响到零件的加工质量，而且也会延长零部件的加工时间，这是机械加工企业需要特别重视的一个问题，需要采取有效的措施進行处理。
二、机械零部件加工过程中所产生的振动的控制及消除措施
在以上这三种振动中，自由振动在发生时可以凭借着阻尼作用力而抵消振动，对零部件的加工没有太大的影响，而受迫振动和自激振动对机械零部件的加工质量影响比较大，而且也是比较容易发生的现象，这就需要机械生产单位加强对机械设备加工系统的重视，采取有效的措施对其进行合理的控制，这样才可以保证机械零部件的生产质量。
1、控制及消除机械零部件加工自激振动的措施
想要对零部件加工时产生的自激振动进行有效控制，可以从以下几个方面来进行：首先，要根据机械零部件的加工需求进行刀具的选择，确定刀具的各项参数，在几何参数中，刀具主偏角和前角是导致自激振动的主要因素之一，主偏角会影响加工系统中切削的宽度，主偏角越大则切削宽度越窄，如果主偏角比较大，则切削宽度比较小，在刀具主偏角比较小的时候，会导致零部件加工过程中发生的振动幅度越大，这种状态下更容易发生自激振动。刀具中的前角也会影响切削力，在前角比较大时，刀具使用过程中的切削幅度就会减少，可以利用这一点对自激振动的发生进行控制。
其次，可以从加工系统本身的抗震性方面来控制自激振动对零部件质量的影响，可以在加工机床原来的基础上进行抗震性能的增加，从而降低自激振动对零件造成的影响。可以改善加工系统整体的刚性，同时也可以对零部件加工过程中各系统的振动频率进行调整，使其可以对自激振动产生一定的阻力，这样就可以提高加工系统整体的抗震性，从而减少振动对零部件造成的影响。另外，提高刀具的抗震性也是非常有必要的，刀具在应用过程中会产生自激振动，只有提高刀具的抗震性，才可以将避免这种现象的发生，提高零部件的加工速率与质量。
最后，为减小机械零部件加工中振动对于机械零部件加工质量的影响还可以通过在机械零部件的加工过程中在加工系统中加入消振装置来对振动加以控制，其主要的方式可以通过在机械零部件加工系统中加入吸振装置，所添加的吸振装置根据其作用机理的不同主要分为动力式吸振器和冲击式吸振器两大类，其中的动力式吸振器主要的作用机理是通过在机械零部件的加工系统中添加多个较大的质量块，这些质量块来产生的力与机械零部件加工过程中所产生的激振力相抵消以实现对于机械零部件加工过程中的振动的控制。此外在减小自激振动对于机械零部件加工质量的影响中还可以通过调整振型的刚度比的方式来减小振动所造成的影响，通过振型耦合原理的分析，机械零部件振动还受到振型的刚度比及其组合的影响，通过在分析其原理的基础上对两者之间的关系适当地调整能够有效地提高系统的抗震性，从而抑制机械零部件加工中的自激振动的产生。
2、做好受迫振动的控制以降低其对于机械零部件加工系统的影响
将振源的激振力加以控制，当在机械零部件的加工过程中零件的转速过高时需要对机械零部件进行找平衡，由于机械零部件自身中的各部均匀性有所差异，导致机械零部件在高速旋转时会引起工件表面磨损的差异并导致主轴振动的产生。
避免机械零部件加工时所产生的激振频率与系统自身固有频率相接近，为避免这一现象的产生可以通过改变电机主轴的转速或是提高机械零部件接触面和结合面的精度并减小两者之间的间隙，从而提高机械零部件加工系统的固有的频率。
在机械零部件加工传动系统中加装隔振措施，在机床的床身和电机的连接处采用柔性连接的方式使得电机自身的振动被隔离在机床加工范围之外，此外，对于机床液压系统所造成的振动可以通过将液压系统和机床进行分离或是在液压系统中加装液压缓冲装置以减小机床部件在进行换向时所产生的冲击力，此外对于数控加工机床的地基中还需要进入厚橡皮或是木板、防振沟等的方式来减少外界对于机械零部件加工系统的影响，提高机床系统的抗震性。
结语
机械振动在加工生产过程中是一种比较常见的现象，有的振动不会造成太大影响，而有的振动，本身是由于机械故障所产生的，需要进行进一步的检查和分析，明确问题来源，寻求最佳的解决措施。降低振动的方式多样化，可以从多个方面入手，降低机械振动，保障工件质量，促进生产效率的提高。
参考文献
[1]李海波.机械零部件加工中振动产生原因分析及控制[J].工业b：00253-00253.
[2]周大伟.浅谈机械加工过程中的振动产生和控制措施[J].智富时代，2015（10X）.
[关键词]机械零部件；振动；原因；控制
中图分类号：TH161 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）45-0296-01
一、机械零部件加工时振动产生的原因分析
1、自由振动
自由振动就是指零部件在加工的过程中在外力的作用下发生的振动现象，通常在加工时，加工系统受到其他作用力的影响会出现这种现象。比如，在加工的过程中零件会受到外界的作用力、加工设备在运转过程中对零件产生的冲击力等，这些外界作用力会对加工系统的稳定性造成影响，外界作用力会借助系统加工过程中的弹性作用来保持平衡，而在这一过程中就会出现零部件加工系统的自由振动。在进行零部件的加工时，在外力作用下会产生自由振动，而自由振动的频率与零部件加工设备运转频率，就会发生抵消的现象，由此可知，自由振动对零部件的影响比较小。
2、受迫振动
受迫振动是零部件在加工的过程中被迫产生振动的现象，主要导致这个现象的原因就是加工系统受到的周期性作用力的干扰，比如在对机械零部件进行切削时，切削设备受到其他因素的影响使得对零部件的作用力不均匀，这种情况下就会出现振动的现象，这就是加工过程中的受迫振动。另外，加工过程中使用的刀具也会使零部件在加工时发生受迫振动，不同种类的零件在加工过程中使用的刀具是不一样的，每种刀具的厚度和刃口高度都存在着差异，那么在实际的加工时刀具的刃口就会导致受迫振动的产生。另外，如果加工的零部件表面不平整，在加工的过程中也会产生受迫振动。这种振动现象在发生时有一定的规律性，外界干扰力一直存在的情况下，振动也会一直产生，由此可见，机械零部件的受迫振动与外界作用力的发生成正比。
3、自激振动
自激振动是由于零部件在加工的过程中，机械设备在加工时自身产生的振动会使设备中的切削力产生变化，而切削力发生变化的情况下也同样会对机床产生同样的作用力，这就会导致整个加工系统的振动加强，就会在零部件加工的过程中发生振动现象，这种振动就是自激振动，这类振动发生的频率都比较高，振动幅度大，从而对零部件的加工质量有着严重的影响。自激振动在发生的过程中，不但会影响到零件的加工质量，而且也会延长零部件的加工时间，这是机械加工企业需要特别重视的一个问题，需要采取有效的措施進行处理。
二、机械零部件加工过程中所产生的振动的控制及消除措施
在以上这三种振动中，自由振动在发生时可以凭借着阻尼作用力而抵消振动，对零部件的加工没有太大的影响，而受迫振动和自激振动对机械零部件的加工质量影响比较大，而且也是比较容易发生的现象，这就需要机械生产单位加强对机械设备加工系统的重视，采取有效的措施对其进行合理的控制，这样才可以保证机械零部件的生产质量。
1、控制及消除机械零部件加工自激振动的措施
想要对零部件加工时产生的自激振动进行有效控制，可以从以下几个方面来进行：首先，要根据机械零部件的加工需求进行刀具的选择，确定刀具的各项参数，在几何参数中，刀具主偏角和前角是导致自激振动的主要因素之一，主偏角会影响加工系统中切削的宽度，主偏角越大则切削宽度越窄，如果主偏角比较大，则切削宽度比较小，在刀具主偏角比较小的时候，会导致零部件加工过程中发生的振动幅度越大，这种状态下更容易发生自激振动。刀具中的前角也会影响切削力，在前角比较大时，刀具使用过程中的切削幅度就会减少，可以利用这一点对自激振动的发生进行控制。
其次，可以从加工系统本身的抗震性方面来控制自激振动对零部件质量的影响，可以在加工机床原来的基础上进行抗震性能的增加，从而降低自激振动对零件造成的影响。可以改善加工系统整体的刚性，同时也可以对零部件加工过程中各系统的振动频率进行调整，使其可以对自激振动产生一定的阻力，这样就可以提高加工系统整体的抗震性，从而减少振动对零部件造成的影响。另外，提高刀具的抗震性也是非常有必要的，刀具在应用过程中会产生自激振动，只有提高刀具的抗震性，才可以将避免这种现象的发生，提高零部件的加工速率与质量。
最后，为减小机械零部件加工中振动对于机械零部件加工质量的影响还可以通过在机械零部件的加工过程中在加工系统中加入消振装置来对振动加以控制，其主要的方式可以通过在机械零部件加工系统中加入吸振装置，所添加的吸振装置根据其作用机理的不同主要分为动力式吸振器和冲击式吸振器两大类，其中的动力式吸振器主要的作用机理是通过在机械零部件的加工系统中添加多个较大的质量块，这些质量块来产生的力与机械零部件加工过程中所产生的激振力相抵消以实现对于机械零部件加工过程中的振动的控制。此外在减小自激振动对于机械零部件加工质量的影响中还可以通过调整振型的刚度比的方式来减小振动所造成的影响，通过振型耦合原理的分析，机械零部件振动还受到振型的刚度比及其组合的影响，通过在分析其原理的基础上对两者之间的关系适当地调整能够有效地提高系统的抗震性，从而抑制机械零部件加工中的自激振动的产生。
2、做好受迫振动的控制以降低其对于机械零部件加工系统的影响
将振源的激振力加以控制，当在机械零部件的加工过程中零件的转速过高时需要对机械零部件进行找平衡，由于机械零部件自身中的各部均匀性有所差异，导致机械零部件在高速旋转时会引起工件表面磨损的差异并导致主轴振动的产生。
避免机械零部件加工时所产生的激振频率与系统自身固有频率相接近，为避免这一现象的产生可以通过改变电机主轴的转速或是提高机械零部件接触面和结合面的精度并减小两者之间的间隙，从而提高机械零部件加工系统的固有的频率。
在机械零部件加工传动系统中加装隔振措施，在机床的床身和电机的连接处采用柔性连接的方式使得电机自身的振动被隔离在机床加工范围之外，此外，对于机床液压系统所造成的振动可以通过将液压系统和机床进行分离或是在液压系统中加装液压缓冲装置以减小机床部件在进行换向时所产生的冲击力，此外对于数控加工机床的地基中还需要进入厚橡皮或是木板、防振沟等的方式来减少外界对于机械零部件加工系统的影响，提高机床系统的抗震性。
结语
机械振动在加工生产过程中是一种比较常见的现象，有的振动不会造成太大影响，而有的振动，本身是由于机械故障所产生的，需要进行进一步的检查和分析，明确问题来源，寻求最佳的解决措施。降低振动的方式多样化，可以从多个方面入手，降低机械振动，保障工件质量，促进生产效率的提高。
参考文献
[1]李海波.机械零部件加工中振动产生原因分析及控制[J].工业b：00253-00253.
[2]周大伟.浅谈机械加工过程中的振动产生和控制措施[J].智富时代，2015（10X）.