提高机械产品质量的必要措施

　摘要

近年来,随着工业结构的不断创新和发展,我国国民经济的发展和进步得到了极大的促进,特别是在这种背景下机械加工技术也得到了很好的发展以满足社会的需求。当时的发展,加工技术已经加强了传统机械的不断技术创新和智能技术改造。但是,在实际处理中仍然有许多问题需要解决。本文主要关注当前机械加工阶段中突出的机械振动问题。希望本文的简要技术介绍将为工业相关技术人员就业提供特定的技术参考,以使工业机械加工在快速制造成品过程中可以变得更加高效和准确。以下主要是加工过程中机械振动的常见影响因素的详细分析。在加工过程中,由于加工机器人的内部结构,外部环境等诸多因素的直接影响,容易发生机械振动的问题,不仅会增加加工过程中的噪音,还会造成损坏。到机器本身。因此,有必要找出加工过程中的振动原因,然后提出一系列解决问题的措施,以确保机器安全稳定地运行。

　关键词：振动机械加工；振动的成因；问题解决方案；维护措施目录

　绪论

机械加工的悠久历史也是来源于工业机械的快速发展。三次工业革命分别是不同的一个历史发展阶段。机械设备制造业刚刚起步之时,机械设备加工业已经开始不断转型崛。机械工业的不断发展发史历程必然是复杂而漫长的!人类开始变为”现代”的开始标志也就是开始制造新的工具。石器时代的各种小型石斧和木制锤子,以及简单、粗糙的木制和硬质皮革制造工具,是后来制造机器的重要前身。从开始制造简单的机械工具设备到最终制造由许多重要零部件综合组成的大型现代制造机器,是一个漫长的科学过程。几千年前,人类开始使用粉碎稻壳用的粉碎机和磨粉厂,水运用的铲运机车和滑车,在河里航行用的带轮子的手推车,在河里航行用的小船和桨等。人类使用的动力已经开始发生改变,从原先的用自己身上的体力变为运用水力、风力以及畜牧力。所使用的材料,从天然石、木材、土壤、皮革到人工材料等多种多样。初期的人工材料是陶瓷,陶瓷制作陶器,它变成了由动力、驱动、工作三部分组成的完整的机器。从古代中国早期石器时代到直至中国晚期青铜时代,再到直至中国早期铁器时代,喷射空气火枪的迅速应用发展对人们用于维护保持室内空气火焰运动持续性和燃烧时的身体起伏姿势达到了重要性和保护性的作用。有一个温度足够强的炉温加热鼓风自动控制加热装置,为了同时能够保证使各种有色冶金炉石中能够直接获得一个温度足够高的炉温,可以从各种冶金矿石中直接加热冶炼各种有色金属。我国在大约早于公元1000~900年就已经开始出现了小型人工畜力冶炼采矿用的大型风机,并逐渐由小型人工的矿用风机逐步逐渐发展为大型人工畜力机械驱动用的风机和大型人工液压空气动力用的风机。

15世纪和16世纪以前,机械传动过程在电工学中的研究一直发展缓慢。但是,几千年来,在机械加工作业机械的技术研究以及开发上我却已经积累了相当多的理论实践经验和许多相关专业技术上的基础知识,这对于机械工学的发展是非常重要的可能性。17世纪以后,英国、法国、西欧各国相继开始出现工业资本主义,商品生产活动开始发展成为人类社会的一个中心经济课题。

18世纪末期,蒸汽机的用途从矿业扩展到纤维、面粉、冶金和其他产业。由于用木材造的设备操作麻烦,用于制造机器的主要材料也发生了改为,木材慢慢变成了更硬的金属。机械制造业开始成形,在数十年内成为重要的产业。经过不断的理论实践研究探索,机械机匠工学从主要的是依靠机械工匠人员个人理论才能和专业技能的一种分散型科学技术,逐渐逐步发展到成为以工业理论实践为主要基础的具有系统的、独立的工学技术。机械化的工学技术是18世纪中期到19世纪工业革命和德国资本主义时期机器大量投入生产的主要科学技术构成因素。

有了想法需求才会有发展。17世纪后期,各种工程和机械逐渐得到改进、发展,对煤炭和金属矿石的需求也日益扩大,人们开始认为把生产水平提高到一个新的阶段,依靠人类和动物力量是不可能的。在当时的英国,纺织,面粉等工业中,工厂日益地靠近河流,使用了手轮驱动的工具,但是,像煤矿、石矿、铜矿这样的大量地下水仍然被大量的畜力冲出来。为了更好地适应这一生产的需要,18世纪初我国出现了上压式蒸汽机,它被广泛用来驱动煤井中的排水泵。但是,这种蒸汽机的耗油量大,大部分用于煤矿。1765年,watt发明了一种带有冷凝器的蒸汽发动机,用来减少燃料消耗。1781年,他发明了一种可以提供高速旋转动力的蒸汽发动机,从而扩大了这种蒸汽发动机的应用范围。开采蒸汽引擎、机械动力及工业生产、铁路及船舶的发明与开发。虽然蒸汽机在19世纪几乎都是唯一的动力来源,但是由于蒸汽机、锅炉、冷凝器、冷却水等系统的体积大、重量轻,使用起来很不方便。

19世纪末，供电系统和电动机开始开发和大众化。20世纪初，电力马达在工业生产中取代了蒸汽发动机，成为驱动各种工作机器的基本动力。生产机械化和电气化是分不开的，电气化对生产起着重要的作用。起初,蒸汽机可以作为火力发电厂最原的驱动器。20世纪早期,出现了高效,高速,高效,低耗的自来水轮机和各类适合于不同情况下使用的自来水轮机,促进了我国电力供给系统的繁荣和蓬勃发展。

内燃机最早发明于19世纪末,经过几年的研究和开发,成为随时都可以起动的小而轻,效率高,运行方便的原动机。最初,用于驱动陆地上行驶的机器,后来被广泛应用于汽车、运输式机器及船舶,20世纪中期还广泛应用于铁路机车。当蒸汽涡轮机和内燃机拆除之后,蒸汽发电机不再被认为是重要的驱动力机器。尾气涡轮发动机及喷气式发动机研制工作。是飞机和宇宙飞船成功开发的基本技术要素之一。

在工业革命之前,机器主要都是由木材和石头制作而成,由木匠手工制造。金属(主要有铜和铁)仅被用于制造仪表、锁具、钟钟、水泵和木制机器等小部分的零件。这些金属一般是由工人精细化的制造技术进行加工达到所必须的精度。随着火电厂蒸汽机在我国的应用与推广,以及后期矿ft、冶金、船舶、需的机械设备为各行业供应。机械加工产品主要包括了锻造、铣削、锻造、焊接、热处理等技术和设备,以及先进的切削加工技术和机床、刀具、量具等,得到了迅速的发展,保证了行业生产和发展必需的各种机械设备供给于各个行业。

随着我国社会主义经济的进步,对于机械制造商产品的要求量急剧攀升。生产批量的提高和精细化加工技术的改善,促进了各种零件的互换式生产、专业化分工协作、装配线及装配线等新型生产模式的出现。加工简单而且易于资料互换机械零件的设计制造与使用专业化上的分工自古以来就已经很存有。在车床机械工程中,互换性主要表现见于1797年圆形螺纹济南车床有限公司设计生产的圆形螺栓及花纹螺母。与此同时,X的枪械工程师惠特尼也因为采用了互换性的一种生产工程技术手段被用来设计生产一把制式火枪,显示体现出了互换性的实际可行和生产技术上的优越。这种提高生产力的技术管理方法正逐步逐渐传遍世界到整个X,被当时人们将其称为”X生产法”。20世纪早期,福特把装配线引进到了汽车制造行业。将大规模的生产工艺技术与19世纪末泰勒发展起来的一种科学化管理手段相结合,使得汽车和其他规模的生产工具以及机械的生产迅速高效。20世纪中后期加工的主要优势之一就是持续地提高了工作机器的加工率、准确性,减少了对手工技术的依靠,改善了成型加工,切割和装配的机械化、自动化。运用CNC工程机械技术等开发灵活处理系统,将中小布局和多品种生产效率提高到大量生产水平。开发一套灵活的金属加工体系,把中、小品种、多类型生产的金属材料生产质量和效率都提升到了大量生产的标准化水平,研究和应用改进了新的困难以及无法加工的金属和其他非金属材料的成型与切割技术。机械加工行业直至今日仍在持续发展和更新!经过中华人民共和国60年的努力,中国的机械加工强度和国际地位大幅提升,生产规模也在急剧变化。我们要不怕困难,接受挑战,深化改革,努力使我国机械制造水平继续发展和更新。只要我们采取正确的指导和政策,理解机械产业发展的规律,我们就一定能够步步攀升,中国将会将在世界机械舞台上发挥越来越重要的角色!

　1机械加工过程中振动产生的原因

　　1.1自由振动

当约束振动状态系统认为受到初始约束干扰力(也就是可以统统称为约束激励干扰力)的严重影响并且平衡性的状态系统受到严重破坏时,在系统消除初始的约束激励干扰力或自由约束后它所发生的约束振动被统统称为自由约束振动。由于总是存在抑制自由键的振动,因此自由键的振动通常对加工过程的质量影响很小。自由频率振动的谐波特性主要取决于振动系统本身,固有频率振动模型的谐波稳定性主要取决于自由振动形成系统的谐波质量和振动刚度。因为机器的结构非常复杂,所以机器在通电后由电力驱动运行。机器内部的机械零件过多,因此在使用的过程中机械零件会快速地工作,并且空气阻力作用于其他零件,从而引起振动。自由振动系统可以被认为是一种在机械作用中不可避免地产生的振动问题,按照最简单的工作原理,它也被认为是最常用的一种振动系统。同时,自由振动也会包括外部的因素,生产区域不均匀,风和其他因素的影响。在正常的情况下,机器的每个工作部件都会有一个电流进入期,因此,在刚接通一个电流的时候,会使机器发生明显的振动,并且随着其他部件的正常工作,所产生的功率会逐渐减弱。简而言之,自由振动会直接受到技术和环境的影响,这也是一个不可避免的振动问题,并且也不会明显地影响到机器整体运转。在机械加工中,自由振动被认为是最简单的一种振动,其震率仅大约为5%左右,自由振动的主要来源是1.机械加工过程中切削力的快速变化会产生自由振动2.外部加工过程中,由于机械力产生的冲击会产生自由振动。加工过程中发生的自由振动过程无法通过外部能量来补偿。通常,由于阻尼作用,振动被迅速阻尼。自由振动对加工过程几乎没有影响,但是自由振动在某些条件下会发生并引起自激振动。

　　1.2自激振动

磁振波激发自动振荡的主要产生原因一般有两个:首先,在切削加工操作过程及其中的削屑切削操作过程中,切屑与切削刀具之间,刀具与切削工件之间的机械摩擦力发生变化,从而直接影响导致自激振荡。第二个就是由于整个工件上的硬度不均匀。刀具发生磨损后,加工设备会自激并振动。第三个就是工具在加工装置中的安装刚度不同,这就会引起工具杆的振动并引起自发的振动。第四,当需要加工精密细长的轴和其他零部件时,加工装置的刚度相对要求更低。在需要加工的零部件表面上,不可避免地就会出现波纹或圆锥度,从而引起自激振动。由振动体系自身产生的周期性交变力刺激而被保持并继续运行的周期性振动被称为脉冲式振动,在切削操作过程中脉冲式振动又被称为震荡式抖振。调查研究结果表明,自然振动本身是无法控制的一个问题,但如果不进行限制,则有可能会使人体发生自激振动。与自然振动相比,磁激励振动在电线运行时会对电线零部件造成某些机体损坏,从松动到电线上的机械短路灼伤烧烧以及电线零部件。磁激振动主要指机体内部的振动,在正常的加工作业过程中会直接引起机器内部的高频振动,这对工业生产产生了严重影响。加工过程及其中的自由流体振动通常是最简单的流体振动,仅为自由流体振动总频率的5%左右,加工过程中自由振动的主要原因形成及其原因主要有以下几点。

（1）在加工过程中，如果由于机体硬度的突然变化和工具工作频率的突然变化而损坏工具，则由于操作不当会产生自激振动。内部零件。

（2）在生产机器的各种零件时，工具与零件之间的配合不足，或者由于不规则的生产而发生操作碰撞，导致自发振动。

（3）由于质量差和机械支柱的刚性差，工具栏在制造过程中会振动，从而导致机器整体振动。

（4）在机器生产过程中，由于生产工具和产品规格的冲突，切割不符合标准，导致自激振动。通常，磁激励振动是主要由机器内部因素引起的问题，而磁激励振动主要是由机床或零件之间的问题引起的。但是在自激振荡中，振荡周期会有所变化。

　1.3强迫振动

由于过程体系内部的因素而引起强制振动的主要原因之一就是由于离心惯性作用而引起的。在高速旋转过程的电机驱动系统中,电机转子,联轴器,皮带轮,砂轮和高速旋转等工件之间的平衡都是不均匀的。平衡产生的是离心惯性力,并且会引发强制振荡。这些组件引起的振动频率大约等于每秒的转数。第二是加工系统的输送机构有缺陷。某些旋转式变速器的零件存在制造或组装错误。错误是指由于周期性的干扰力而引起的强制振动。第三是机械加工的间歇性。当工件的加工部分与不连续的部分交替地出现时,很容易受到周期性激励和引起强制振动。过程系统中由于外部的因素而导致强制振动的原因主要有两个,第一个是基础的振动因素通常都是由于基础部位在加工现场周围的强烈振动所引起的,例如空气压缩机,大冲头和大型大小。锻锤等机械装置。第二种就是往复运动的零件。加工过程中液压元件在机器液压系统中的冲击现象。由于运动部件改变方向时产生的惯性力而产生强制振动。在外部周期性干扰力的作用下被压缩的系统中发生的振动称为强制振动。由于外部周期性的干扰力来补充能量,振动可能会持续存在。只要存在外部周期性干扰,振荡就会继续。强制振荡的频率等于外部周期性干扰力的频率或其整数倍。强迫振动不同于自由振动,通常是由外部和内部因素引起的。内部的因素主要指在进行机械加工和制造过程中,在机器的各个部位中发生的离心力振动,这些都会直接导致整个机器发生振动。在加工过程中,机器的砂轮,皮带轮,齿轮和发电机的转子都会在高速运行期间之间产生一定的能量偏差，机器的运行不平衡,从而导致工作惯性和作用力。振动机。另外,强迫性振动产生的原因也很有可能被认为是由于机械事件发生故障或者是机械事件造成的,比如故障或者是轴承的轨道尺寸损坏。外部的因素主要有一部分是由于外部和人为因素的直接影响,在实际工作中,员工经常需要关闭和开启,机器运行到一定适应期,因此各个部件都在运行。并且发生振动问题。

　2降低机械振动的相关办法

　　2.1降低强迫振动的相关办法

由于机床运行时会产生较大的强制振动,为了有效地解决加工过程中的强制振动,有必要从以下几个重要方面进行研究。首先,选择了分离相关振动源的方式,在这两个方面,为了有效地消除对振动源的干扰,有必要在实际处理中适当地隔离相关的各种动力装置。还可以考虑使用某种防震材料来隔离振动装置。通过减少和消除发电机对振动的干扰,还可以消除强制振动。其次,振动源的频率也可以合理地进行调节,在这一点上面,有必要主要注意机器振动的振动频率和整个加工系统的振动频率。它能够有效地控制和防止共振并且能够有效地减少强迫振动。它还能够通过增加系统的电阻来增加系统刚性和稳定度。这有效地控制了系统内部振动的产生,从而有效地控制了强制振动。例如,可以在室内安装一个阻尼器来喷涂和回收填充阻尼物。但是,在这个问题上我们值得关注的地方就是,必须通过选取不同的措施来有效处理各类加工的工件。如果我们还是采用机床主轴的加工,则我们可以考虑选用电动流变的流体阻尼器来对它们进行安装;如果我们还是用来支撑零件的加工,那么我们可以考虑选用合适的阻尼材。如果它们都是能够承受弯曲和振动的有关零部件,请在其中考虑粘性材料。已经喷涂。这样,可以有效地改善和提高系统结构的刚性,可以有效地消除系统的强迫震荡,并且还能避免对加工产生影响,从而可以更好地保证加工质量。通过上面的分析可以清楚地确认这一点。理解发生强制振动,并且振动的原因是因为存在周期性的外力,因此解决此问题的方法是找出周期性的外力的原因。减小因为转速不平衡引起激振力的方法就是减小因为转速不平衡引起的离心惯性和对机器产生的冲击力。在进行实际工艺操作的过程中,技术人员们就可以首先对砂轮,电动机的转子,高速移动部分等进行一次平衡调试,然后再去安装一个平衡器。这就大大提高了传输设备本身的稳定性。通常做法就是将两个机器传动带分别设置成相同长度和不同长度,在传输带上采取尽可能少的连接头,并在一些有可能的条件下采取斜齿轮来代替正式传输带。最后要求大大提高了机械传动工作过程中泵体的稳定性,一种常见方法就是从高速轴上拆卸下连接润滑剂泵凸轮。

2.2调试振源的频率

在利用机械对各种零件振动进行加工制造系统加工的整个操作过程当中,合理地针对各种机械加工制造系统零件原有不同频率的振动特点及时进行振动调试,可以从而有效其实地防止机械共振振动现象的频繁发生。其常见的设计做法主要是:对各种机械系统当中的各个零件信号进行冲冲激振力上和频率上的调剂,或者在针对各种振动机械设备系统内部结构的不同特点而在进行系统设计时,把各种机械系统当中的整个共振振动区域内的原有共振频率都调得超过了整个共振振动区域的原有频率。

　2.3对外来振动进行隔离

在我们利用振动机械针对各种机械零部件振动来对其进行设计制造和组装加工时,如果我们是处于具备特殊振动条件的工作场所,可以直接把机械振动源与工作地点之间进行完全隔离,或者是在保持机械和平的地面当中再进行添加一块柔软的振动垫板,同样也使其具备了有效降低使用机械的振动强迫性和振动发生频率的重要功能。4.减低自激振动的相关办法。

通过对前述上文进行分析,可以初步发现由来自激发的振动现象产生的这种根本原因主要认为是在机械切削制动过程当中,机械内部以及制动机械系统故障引起的。在实际的各种大型机械加工设备作业处理过程中,对于各种机械设备自激性和振动的发生情况时有发生,在实际地图中进行振动处理时,应当以机械设备本身振动作为一个处理入手点,选取有效的处理措施方法来对其本身进行振动处理,具体措施应该主要包括以下几点。首先,对于切削刀具在现场使用中的过程里其中的刀具几何物理参数还是非常需要合理地进行确定,具体而言这也就是我们非常需要根据各种切削刀具在现场使用的实际需求对刀具几何中的参数可以进行合理地优化选择,其中一个我们非常需要特别注意的一个关键问题那就是将各种切削刀具的前后偏角振动系数以及一个刀具刀头主要在偏角中的系数加起来一个综合进行确定,这主要原因是由于这两个因素偏角中的系数都应该是刀具属于一个刀具的各种自激波在振动时所可能产生的最为重要关键性最有影响力的因素,其中,前者偏角系数所指的也应该就是一个刀具刀头端面的振动部位和刀具基面之间可能会同时存在一个小的夹角,而主要的偏角系数指的也应该就是刀具主要的切削刀接口在刀具基面中所振动形成的与刀具投影和振动进给刀具运动进行方向之间的一个夹角。通常而言,在主偏角逐渐增加时,前后方向的偏角也就会随之增加,从而使振幅逐渐减小,也就能够避免了自激振动这种情况的出现。所以,在实际切削加工的过程中我们应该特别注意把主偏角尽量地增加,但是我们需要特别注意的一点是,我们需要有效地对前角的大小进行控制,如果前角太大,会直接导致刀刃的强度下降,对于刀刃来说也会造成很大的损害。其次,对切削使用量可以进行合理的选择。对于切削使用量而言,其中主要是由三个基本方面的指标组成,分别是为了确定切削深度、进给量以及切削进给加工的速度,这些指标之间有着密切的关系,在其中一项是指标发生变化时,另外的是指标也可能会产生一定的变化。因此,为能够使机械加工质量得到保证,需要对切削用量参数实行合理选择。基于对自激振动的考虑,在实际的设置中,我们可将其切削深度适当地降低,使其进给量大大增加,且正确地选择恰当的切削速度,从而促进自激振动有效地被消除。另外,选取了科学合理的降压和减震措施。在实际的机械加工中,若是机械体系的耐振动性能较为理想,也能有效地避免了自激振动的现象发生,因而在实际加工中能够做到可将各种机械体系的刚度适宜地提升,从而有利于对自激振动的稳定性进行有效的控制。首先,对于各种机械接触表面可以按照提前做好处理,常见的处理措施主要有烤漆、喷涂和镀锌三种方式。其次,对于传统转动系统中的轴承缝隙,需要合理地进行调整,具体的调整时间还需要根据实际应用中的规定和相关标准。再次,对于正常运作的轴承,可使它们的预紧力大大提高。第四,在对顶尖的孔位做出打磨之后,我们需要尽可能多地让它的质量和精度得到提高。此外,还允许我们可以合理的进行各种减振装置和设备的配套,比如我们所使用的阻尼器,需要特别注意一点就是我们需要合理的选择这些阻尼器的安装和位置,一般都是在振动比较强烈的一些地方才能进行。因此可以通过以下途径对这一问题进行处理。

　3减低自激振动的相关办法

　　3.1降低重叠系数

重叠因子对系统的再生效果有很大的影响，重叠因子u由三种数据类型来判断：加工类型，所用工具的纹理样式以及切削量。加工螺纹零件时，u值为0。该系统是自激的，不会产生振动。切割零件时，μ的值为1，因此再生效果最明显，因此μ的值为通过更改工具艺术样式来减少。

　3.2针对刀具的数据进行合理选择

在加工过程中经常使用的刀具参数的选择对磁激励振动有很大的影响。因此，操作者在使用加工机时需要合理地扩大倾角和切割角度，以有效地达到减少振动的目的。另外，所选的后角应尽可能小，并且如果在精加工过程中切割表面的深度较小，则摩擦会增加，这会增加自激振动的可能性。

3.3合理布置零部件、刀具和机床的位置关系

通过分析磁激励振动的原理，可以看出，通过合理化工具，零件和机床的位置关系，可以有效地抑制磁激励振动的发生。因此，在定位过程中，技术人员必须根据机器的工作原理合理布置相关零件，并且为了增加切削运动的稳定性，切削力必须等于机器的最大值。整个组件的反向切割操作的刚度在反向方向上相同。

结论

综上所述，我国的现代加工技术正在不断发展。为了提高工件的生产效率和质量，有必要彻底分析和理解切削加工过程中的振动特性和原因。只有更深入地研究振动原理才能完全消除振动。依照目前的情况来看必须采取其他更有效的措施来应对各种振动情况。

从另一个角度来看，如果将机械加工中各种振动情况变成对加工有用的东西，将带来更多意想不到的惊喜。因此，有效地控制振动和科学地使用振动将在未来极大地提高机器的生产效率和加工质量。

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致谢

光阴似箭，岁月如梭。历时几个月的论文写作就要结束了。感谢老师在我论文写作过程中的悉心指导，从论文的开题到写作，给予我很多的指导和建议，在此，我向老师表示崇高的敬意和衷心的感谢！我还要感谢一直关心与支持我的老师、同学和朋友们，两年半来，我们共同学习，共同进步，感谢各位老师和同学们给予我的所有关心和帮助，祝愿老师和各位同学工作顺利，生活美满！