【正文】 學會識別和區(qū)分機械加工中的強迫振動和自激振動，了解一些基本的消振方法。 詳細分析了影響機械加工表面質量的各種因素，著重臺輪了如何提高機械加工表面質量的途徑，特別是對工藝系統(tǒng)的振動問題作了詳細的分析研究。對于強迫振動可以采取減少回轉元件不平衡的方法來減少激振力；提高機床傳動的制造精度來減少因傳動而引起的振動；調節(jié)工藝系統(tǒng)的固有頻率，避開共振區(qū)；提高工藝系統(tǒng)的剛度及采用消振裝置；將振源與機床隔離等途徑。8． 5． 4 減少工藝系統(tǒng)振動的途徑8．5 機械加工過程中的振動問題當加工中出現振動影響加工質量時要根據振動產生的原因、運動規(guī)律來尋求控制的途徑。產 生交 變 力 /切削 過 程產 生振 動 /工 藝 系 統(tǒng)激振反饋能量 機械加工中的自激振動8．5 機械加工過程中的振動問題由上可知，只要停止切削過程，即使機床仍在繼續(xù)空轉，自激振動也就停止。自激振動能否產生比及振幅大小，決定于每一振動周期內系統(tǒng)所獲得的能量與所消耗的能量對比情況。 機械加工中的自激振動8．5 機械加工過程中的振動問題金屬切削過程中自激振動的原理如圖所示，它也具有兩個基本部分：切削故稱產生交變力，激勵工藝系統(tǒng)；工藝系統(tǒng)產生振動位移，再反饋給切削過程。交變力使振動元件產生振動，這就是自激振動。如圖 ,以電池 1為能源，當按下按鈕 2后，電流通過 735及電池構成的通路，電磁鐵 5產生磁力吸引銜鐵 4，使彈簧片 7帶動小錘敲擊鈴 6。 23），當將一個總質量，并帶有兩個偏心為 e的不平衡質量 m/2的激振器放在機床上，以產生一個垂直的簡諧激振力，今測得共振時的頻率 ，求機床的固有頻率。工程上把系統(tǒng)的固有頻率作為共振頻率，把固有頻率前后 20%~30%區(qū)域作為共振區(qū)，為避免系統(tǒng)共振，應避免進入這個區(qū)域，由圖還可看出，阻尼在共振區(qū)對降低振幅的作用很大，在其他區(qū)域作用較小。8． 5． 2． 2 強迫振動的運動方程8．5 機械加工過程中的振動問題式（ ）表示了單自由度強迫振動振幅與干擾頻率的依從關系，稱為單自由度強迫振動的幅頻特性。經過一段時間后這部分振動會衰減為零，特解是園頻率等于激振力園頻率的強迫振動，它純粹由激振力引起。外部振源：其他機床、鍛錘、火車、卡車等通過機床地基傳給機床的振動。其中自由振動往往是由于切削力的突然變化或其他外界力的沖擊等原因引起，一般可迅速衰減，對加工過程影響較小，這里不予討論。此外，振動將加速刀具和機床的磨損。 控制加工表面質量的工藝途徑光整加工是用粒度很細的磨料對工件表面進行微量切削和擠壓的過程 .光整加工是按照隨機創(chuàng)知成形原理 ,加工中磨具與工件的相對運動盡可能復雜 ,盡可能使磨料不走重復的軌跡 ,讓工件加工表面各點都受到具有很大隨機性的接觸條件 ,以突出它們間的高點 ,進行相互修整 ,使誤差逐步均化而得到消除 ,從而獲得極光的表面和高于磨具原始精度的加工精度 . 控制加工表面質量的工藝途徑光整加工是用粒度很細的磨料對工件表面進行微量切削和擠壓的過程 .光整加工是按照隨機創(chuàng)知成形原理 ,加工中磨具與工件的相對運動盡可能復雜 ,盡可能使磨料不走重復的軌跡 ,讓工件加工表面各點都受到具有很大隨機性的接觸條件 ,以突出它們間的高點 ,進行相互修整 ,使誤差逐步均化而得到消除 ,從而獲得極光的表面和高于磨具原始精度的加工精度 . 控制加工表面質量的工藝途徑 光整加工工藝的共同特點是沒有與磨削深度相對應的磨削用量參數 ,一般只規(guī)定加工時的很低的單位切削壓力 ,因此加工過程中的切削力和切削熱都很小 ,從而能獲得很低的表面粗糙度 .表面層不會產生熱損傷 ,并具有殘余壓應力 .所使用的工具都是浮動連接 .由加工面自身導向 ,而相對于工件的定位基準沒有確定的位置 ,所使用的機床也不需要具有非常精確的成形運動 .這些加工方法的主要作用是降低表面粗糙度 ,一般不能糾正形狀和位置誤差 ,加工精度主要由前面工序保證 .對上道工序的表面粗糙度要求高 ,一般要求達到 ,表面不得有較深得加工痕跡 .加工余量都很小，一般不超過０．０２ mm，以免使加工時間過長，產生切削熱，降低生產效率，甚至破壞上一道工序已達到得精度． 控制加工表面質量的工藝途徑 1 珩磨　 珩磨是利用珩磨頭上得細粒砂條對孔進行加工得方法，在大批生產中應用很普遍．其工作原理如圖所示，珩磨頭上裝有４～８條砂石，砂條由張開機構作用沿徑向張開在孔壁上產生一定得壓力對工件進行微量切削 \擠壓和擦光 .珩磨時 ,珩磨頭作旋轉運動和往復運動 ,由于珩磨頭的轉速與每分鐘往復次數不通約 ,故被加工表面上呈現交叉而互不重復的網狀痕跡 ,造成了儲存潤滑油的良好條件 . 控制加工表面質量的工藝途徑 1 珩磨壓力低 ,切深小 ,故珩磨功率小 ,工件表面層的變形小 ,切削能力弱 .而切削軌跡不重復 ,切削過程平穩(wěn) ,且使用大量的切削液沖走脫落的砂粒并對工件表面進行充分冷卻，使珩磨的表面質量很高，表面粗糙度達．珩磨還能對前工序遺留下來的幾何形狀誤差進行一定程度的修正，因為表面的突出部分總是先與砂條接觸而被磨去，直至砂條與工件表面完全接觸．為了補償機床＼珩磨頭＼夾具間的同軸度誤差，珩磨頭與機床主軸之間的連接是浮動的，因此珩磨加工不能修正孔間的相對誤差． 　 控制加工表面質量的工藝途徑 （ 2） 　 超精加工　 超精加工是用細粒度的砂條以一定的壓力壓在作低速旋轉運動的工件表面上，并在軸向作往復運動，工件或砂條還作軸向進給運動以進行微量切削（圖８．１ 5）的加工方法，超精加工后的表面粗超度低（０ .0012~），留有網狀的痕跡 ,造成了良好的儲油條件，故表面耐磨性好．超精加工常用于加工內外圓柱＼圓錐面和滾動軸承套圈的溝道． 控制加工表面質量的工藝途徑2 超精加工一般可劃分為四個加工階段：強烈切削階段：加工初期砂條主要起切削作用，　砂條同比較粗糙的工件表面接觸，實際的接觸面積小，單位面積壓力較大，工件與砂條之間不能形成完整的潤滑油膜，且砂條作往復振動，切削力方向經常變化，磨粒破碎的機會多，自礪性好，故切削作用強烈．正常切削階段：工件表面逐漸被磨平后，接觸面積逐步增大，單位面積上的壓力減少，切削作用減弱進入正常切削階段．微弱切削階段：隨著工件表面接觸面積進一步增大，單位面積上的壓力更小，切削作用微弱，砂條表面液因有極細的切屑氧化物嵌入空隙而變得光滑，產生拋光作用．自動停止切削階段：工件表面被磨平，單位面積上得壓力極低，工件和砂條間潤滑油膜逐漸形成，不再接觸，故自動停止切削． 控制加工表面質量的工藝途徑 1 研磨　2 研磨是用研具（圖８．１ 6）以一定得相對滑動速度（粗研時０．６７～０．８３ m/s,精研時 ~）再０．１２～０．４ＭＰ a壓力下與被加工面作復雜相對運動的一種光整加工方法．研具與工件之間的磨粒能從工件表面上切去極微薄的一層材料，得到尺寸誤差和表面粗糙度極低的表面．研磨后工件的尺寸誤差可以在~，表面粗糙度． 控制加工表面質量的工藝途徑4拋光　 拋光是在布輪＼布盤或砂帶等軟的磨具上涂拋光膏來加工工件的．拋光器具高速旋轉，由拋光膏的機械刮擦和化學作用將粗糙表面的峰頂去掉，從而使表面獲得光澤鏡面．拋光時一般不去掉余量，所以不能提高工件的精度甚至還會損壞原有精度，經拋光的表面能減小殘余拉應力．8． 5． 1 振動的概念與類型8．5 機械加工過程中的振動問題 金屬切削過程中，工件和刀具之間常常會發(fā)生強烈的振動，這是一種破壞正常切削過程的極其有害的現象。 控制加工表面質量的工藝途徑使工件表面獲得粗糙度小于０ .１６、圓度誤差小于０ .５在、直線度誤差小于１／３００ mm，同軸度誤差小于１的磨削工藝，通常稱為細密磨削。精密加工的切削深度和進給量一般極小，切削速度則很高或極低，加工時盡可能進行充分的冷卻和潤滑，以有利于最大限度地排除切削力，切削熱對加工質量的影響，并有利于降低表面粗糙度。表面粗糙度可自１ .６降至０ .１，表面硬化深度達０ .２～１ .５ mm硬化程度１０％～４０％。硬化深度可達０ .７ mm,表面粗糙度可自３ .２降到０ .４。 控制加工表面質量的工藝途徑噴丸是一種用壓縮空氣或離心力將大量直徑細?。?216。 控制加工表面質量的工藝途徑選擇適宜的磨削液和有效的冷卻方法。但這會使粗糙度值增大而造成矛盾。已知： ?馬 =10 3kg/m3， ?珠 =10 3kg/m3，由容積與密度的關系得： V△V/V= ?馬 /?珠