机械加工振动产生的原因及消除方法

随着计划生育政策的深入，我国社会上独生子女所占的比例与日俱增。独生子女社会化教育已成为我国当前重要的社会问题之一。所谓儿童的社会化，是指儿童学习社会生活技能和行为规范，以便成为他生存为社会的合格成员的过程。独生子女能否健康地、顺利地发展和成长，所涉及的就是独生子女的社会化过程及其后果的问题。因此，如何全面认识独生子女问题，如何发挥独生子女教育中的积极效益，促进其社会化，就成为迫在眉睫的问题。

一、独生子女的特点

独生子女的主要特点是一个“独”字，独生子女有优势，同时也有弱点。独生子女聪明伶俐、思维活跃、感情丰富，更易于获得学业上的成功。他们能得到更优越的受教育机会。他们经多识广，智能很高。自我意识很强，具有自重和进取精神。独生子女家庭家长望子成龙心切，不惜血本为孩子成才创造条件。以孩子为中心，这种氛围给孩子的心灵打下了唯我独尊的烙印。如果引导得当，就会增强孩子的自我意识。在学习上好学上进；在集体活动中勇于竞争。

独生子女家庭也有其突出的问题――没有兄弟姐妹，就少了教育的重要因素“儿童伙伴”关系，缺乏模仿的对象，一切品行靠大人“灌输”。这样既容易使孩子思想“早熟”，又容易使孩子发展起难于同他人获得良好人际关系的性格。不利于养成平等互助的个性，往往自我中心意识较强。独生子女有“唯我独尊”、“以我为中心”的优越感，导致其性格自私、任性，独立生活能力差。

二、独生子女社会化程度低的表现及原因

独生子女的特殊环境易于成为个人社会化的障碍，但独生子女特殊环境本身也对孩子社会化具有有利的一面。关键是我们如何利用有利因素对孩子进行正确教育，完成社会化。独生子女社会化方面的表现是：在观念上以耻为荣，是非不分；在生活上好逸恶劳；在集体生活中以自我为中心；在性格方面，孤僻、脆弱、不合群；缺乏与周围人交往的能力，缺乏在社会环境中应变的能力，出现早熟倾向等等。究其原因是由于：

（一）儿童成长中的“保护特区”

我国独生子女家庭教育中存在的一个普遍问题是“教育过度”，即生活上过度照顾和包办；学习上过多要求和期望；行为上过多限制和涉；需求上过多满足和“给予”。在金钱和宠爱编织的温床上长大的孩子，养成了骄横、任性、唯我独尊等一系列不良心理品质和行为习惯。社会化教育就是要把儿童解放出来，养成自食其力、热爱劳动的习惯，同时，要给孩子一个独自处理问题的“时空”环境。

（二）缺乏逆境和挫折的教育

历史事实证明，每一个成功者无不是从逆境、挫折中走过来的。我国大多数独生子女从小在顺境中长大，很少遇到逆境和挫折、品尝苦难，他们自理、竞争能力较差。所以，必须有意识地让孩子在同伴交往中磨练，体验“不如意”，以便培养孩子坚韧勇敢、不怕困难、勇于取胜的良好意志品质。

（三）家庭教育的“金钱化”

由于市场经济的冲击，当代儿童的心灵过早地涂上了金钱的色彩，学校、家庭教育出现“金钱化”倾向――用金钱刺激、诱导儿童取得高分数；在扭曲的金钱面前，孩子们不懂得珍惜金钱和节约勤俭。社会化教育就是要改变环境金钱化的现象，杜绝儿童不合理的消费行为，从小培养艰苦朴素的良好行为习惯。

（四）重养轻教，缺乏优良品质和独立生活能力的教育

家长过分溺爱往往导致袒护，做错了事舍不得批评教育，易养成不接受父母的教育，认为自己一贯正确，对人无礼貌、不尊重长辈等不良行为习惯。父母对孩子过分关心照顾，很容易导致子女独立性差的个性，缺乏劳动观念和独立生活能力，经受不了批评、挫折和困难，缺乏自信心。可导致孩子情绪不稳定、性格怪僻和意志薄弱等不良心态。

三、促进独生子女社会化的教育措施

（一）家庭教育与独生子女社会化

儿童一出生即生活在家庭中，家庭是儿童社会化的第一个场所。家庭对儿童的社会化，是通过家庭成员来实现的，家庭的结构，父母对子女的期望，家长的文化素养和社会行为都对儿童社会化产生影响。独生子女家长要端正独生子女家长的教育思想，摆正独生子女在家中的地位。要切实了解独生子女的需要。加强自己的思想道德修养，提高其教育水平，要有主动与学校配合的意识，为独生子女创造各种有利的教育环境。

（二）学校教育与独生子女社会化

学校主要通过各种教学、课外活动、社会实践、少先队等形式和组织，对其进行社会化教育。各科教学在一定程度上，帮助独生子女树立正确的品德观，娇正其不良行为，课外活动是促进独生子女社会化不可缺少的重要环节。目前，独生子女身上集中体现了劳动观点的薄弱，厌恶劳动、不会劳动的现象比较突出，生活浪费则更加普遍。劳动教育就是要改变他们这种状况。除此之外，学校教育在通过以上具体教育途径教育学生的过程中，还渗透着教师人格对学生的影响。

（三）同辈群体与独生子女社会化

同辈群体是指年龄相近、地位、兴趣、价值观等也大体相同或相近的人组成的关系亲密的非正式群体。同辈群体是一个独特的极其重要的社会化因素，甚至在某些方面远远超过父母和家庭其它成员的影响，独生子女同青少年一样，有向群和归属的需要。因此，充分发挥同辈群体的作用，对独生子女的成长尤其重要。他们乐于参加同辈群体的非正式活动，家长和老师要为独生子女参加同辈群体创造条件，孩子在群体互动中不仅长知识、拓视野，而且能培养合作互助和关心他人等群体心理，逐渐形成社会生活所必需的品质、性格和能力。

（四）社会环境与独生子女社会化

社会环境是指对人发生影响的一切外部环境，主要包括国家的政治环境、社会经济环境、大众生活环境和民族心理环境等。社会环境对独生子女的社会化起着导向作用，当前正直改革开放的大气候，对独生子女社会化影响的积极因素占主导地位的，但也不可否认，我国社会主义初级阶段的法制还不完善和健全，也存在着许多消极的因素，例如大众传媒以及网络盛行等方面还存在着诸多消极的东西，不可避免地对独生子女社会化造成消极影响。因此，必须对他所受的社会环境因素进行具体的分析，努力优化社会育人环境，为其创造良好的条件。

机械加工振动产生的原因及消除方法

王 芳（河北省邢台技师学院）

机械加工中的振动对加工表面品质和生产率有很大的影响，是一种十分有害的物理现象。若加工中产生了振动，刀具与工件间将产生相对位移，会使加工表面产生振痕，严重影响零件的表面品质和性能；振动使刀具受到附加动载荷，加速刀具磨损，有时甚至崩刃；同时振动使机床、夹具等的连接部分松动，从而增大间隙，降低刚度和精度，缩短使用寿命，严重时甚至使切削加工无法继续进行；振动中产生的噪声还将危害操作者的身体健康。为减小振动，有时不得不降低切削量，使机床加工的生产效率降低。因此，研究分析机械加工中的振动原因和特性，寻求控制振动的有效途径是很有必要的。

一、机械加工振动的表现和特点

振动分强迫振动和自激振动两种类型。具体表现和特点如下。

1、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强迫振动的频率与外界周期干扰力的频率相同，或是它的整倍数。③干扰力的频率与系统的固有频率的比值等于或接近与1时，产生共振，振幅达到最大值。此时对机床9O_T_过程的影响最大。④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。

2、自激振动。是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0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：①自激振动的频率等于或接近系统的固有频率。按频率的高低可分为高频颤振(一般频率在500～5000Hz)及低频颤振（一般频率为50 500Hz）②自激振动能否产生及其振幅的大小，决定于每一振动内系统所获得的能量与阻尼消耗能量的对比情况。③由于持续自激振动的干扰力是由振动过程本身激发的，故振动中止，干扰力及能量补充过程立即消失。

二、振动产生的原因分析

产生振动的原因复杂多变，根据机加工行业出现的振动现象及两种不同类型振动的表现形式，分析原因，大致如下：

1、强迫振动产生的原因：①机床上回转件不平衡所引起的周期性变化的离心力。如由于电机或卡盘、皮带轮回转不平衡引起的。②机床传动零件缺陷所引起的周期性变化的传动力。如因刀架、主轴轴承、拖板塞铁等机床部件松动或齿轮、轴承等传动零件的制作误差而引起的周期性振动。③切削过程本身不均匀性所引起的周期性变化的切削力。如车削多边形或表面不平的工件及在车床上加工外形不规则的毛坯工件。④往复运动部件运动方向改变时产生的惯性冲击。如平面磨削过程的方向改变或瞬时改变机床的回转方向。⑤由外界其他振源传来的干扰力。在锻造车间附近，因空气锤的振动引起其他机床的强迫振动，甚至共振。

2、自激振动产生的原因：①切削过程中，切屑与刀具、刀具与工件之间摩擦力的变化。②切削层金属内部的硬度不均匀。在车削补焊后的外圃或端面而出现的硬度不均现象，常常引起刀具崩刀及车床自振现象。③刀具的安装刚性差，如刀杆尺寸太小或伸出过长，会引起刀杆颤动。④工件刚性差。如加工细长轴等刚性较差工件，会导致工件表面出现波纹或锥度。⑤积屑瘤的时生时灭，时切削过程中刀具前角及切削层横截面积不时改变。⑥切削量不合适引起的振动，切削宽而薄的切削易振动。

三、预防措施

（一）控制强迫振动的途径

强迫振动是由于外界周期性干扰力引起的，因此为了消除受迫振动，应先找出振源，然后采取适应的措施加以控制。

１、减小或消除振源的激振力。对转速在600r／min以上的零件如砂轮、卡盘、电动机转子等必须经过平衡，特别是高速旋转的零件，如砂轮，因其本身砂粒的分布不均匀和工作时表面磨损不均匀等原因，容易造成主轴的振动，因此对于新换的砂轮必须进行修整前和修整后的两次平衡。提高齿轮的制造精度和装配精度，特别是提高齿轮的工作平稳性精度，从而减少因周期性的冲击而引起的振动，并可减少噪声；提高滚动轴承的制造和装配精度，以减少因滚动轴承的缺陷而引起的振动：选用长短一致、厚薄均匀的传动带等。

２、调整振源频率。避免激振力的频率与系统的固有频率接近，以防止共振。采取更换电动机的转速或改变主轴的转速来避开共振区；用提高接触面精度、降低结合面的粗糙度、消除间隙、提高接触刚度等方法，来提高系统的刚度和固有频率。

3、采用隔振措施。机床的电机与床身采用柔性联接以隔离电机本身的振动；把液压部分与机床分开；采用液压缓冲装置以减少部件换向时的冲击；采用厚橡皮、木材将机床地基隔离，用防振沟隔开设备的基础和地面的联系，以防止周围的振源通过地面和基础传给机床等。

（二）控制自激振动的途径

1、合理选用刀具的几何参数试验和理论研究表明，刀具的几何参数中，对振动影响最大的是主偏角Kr和前角γ0。由于切屑越宽越容易产生振动，而Kr越小，切削宽度越宽，因此越易产生振动，前角γ0越大，切削力越小，振幅也越小。

2、提高工艺系统的抗振性工艺系统本身的抗振性能是影响颤振的主要因素之一。应设法提高工艺系统的接触刚度，如对接触面进行刮研，减小主轴系统的轴承间隙，对滚动轴承施加一定的预紧力，提高顶尖孔的研磨质量等。加工细长轴时，使用中心架或跟刀架，尽量缩短镗杆和刀具的悬伸量，用死顶尖代活顶尖，采用弹性刀杆等都能收到较好的减振效果。

3、采用减振装置当采用上述措施仍然达不到消振的目的时，可考虑使用减振装置。减振装置通常都是附加在工艺系统中，用来吸收或消耗振动时的能量，达到减振的目的。它对抑制强迫振动和颤振同样有效，是提高工艺系统抗振性的一个重要途径，但它并不能提高工艺系统的刚度。

4、调整振型的刚度比根据振型耦合原理，工艺系统的振动还受到各振型的刚度比以及其组合的影响。合理调整它们之问的关系，就可以有效地提高系统的抗振性，抑制自激振动。