機械加工表面質量的影響因素與控制途徑

機械設計制造及其自動化第四章

機械加工表面質量4.14.24.34.44.5機械加工表面質量的概念表面粗糙度及其影響因素機械加工后表面物理機械性能的變化控制加工表面質量的途徑振動對表面質量的影響及其控制內容提綱4-1

加工表面質量的基本概念一、概述零件的機械加工質量不僅指加工精度，而且包括加工表面質量。機械加工表面質量決定了機器的使用性能和延長使用壽命。機械加工表面質量是以機械零件的加工表面和表面層作為分析和研究對象的。機械加工后的零件表面實際上不是理想的光滑表面，它存在著不同程度的表面粗糙度、冷硬、裂紋等表面缺陷。雖然只有極薄的一層（幾微米——幾十微米），但都錯綜復雜地影響著機械零件的耐磨性、抗腐蝕性、配合質量和疲勞強度等，從而影響產品的使用性能和壽命，因此必須加以足夠的重視。4-1

加工表面質量的基本概念一、概述吸附層

<8nm基體材料纖維層壓縮區(qū)

幾十~幾百微米熱影響區(qū)顯微硬度殘余應力加工表面層沿深度變化示意圖零件表面質量表面粗糙度表面波度表面物理力學性能的變化表面微觀幾何形狀特征表面層冷作硬化表面層殘余應力表面層金相組織的變化

表面質量的內容4-1

加工表面質量的基本概念一、概述4-1

加工表面質量的基本概念一、概述表面粗糙度：是指表面微觀幾何形狀誤差，其波長與波高的比值在L1/H1＜40的范圍內，波距<1mm。表面波度：是介于加工精度（宏觀幾何形狀誤差L3/H3=1000）和表面粗糙度間的一種帶有周期性的幾何形狀誤差，其波長與波高的比值在40＜L2/H2＜1000的范圍，波距=1~10mm紋理方向：紋理方向是指表面刀紋的方向，它取決于表面形成過程中所采用的機械加工方法。傷痕：是加工表面上一些個別位置上出現的缺陷。例如：砂眼、氣孔、裂痕等。1、表面層的幾何形狀

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加工表面質量的基本概念一、概述L1范圍內的凹凸不平(表面粗糙度)H1L2范圍內的凹凸不平(波度)H2平面度H3表面粗糙度和波度1、表面層的幾何形狀

1)表面層冷作硬化(簡稱冷硬)：在機械加工中,零件表面層產生強烈的冷態(tài)塑性變形后,引起的強度和硬度都有所提高的現象。一般情況下表面硬化層的深度可達0.05—0.30mm。2)表面層金相組織的變化：機械加工過程中，由于切削熱或磨削熱的作用引起工件表面溫升過高，表面層金屬的金相組織發(fā)生變化的現象。3)表面層殘余應力：是由于加工過程中切削變形和切削熱的影響，工件表面層產生殘余應力。4-1

加工表面質量的基本概念一、概述2、表面層的物理機械性能

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加工表面質量的基本概念二、表面質量對零件使用性能的影響1、表面質量對耐磨性的影響零件耐磨性的影響因素：

摩擦副的材料；潤滑條件；表面質量(接觸面積)。4-1加工表面質量量的基本概念念二、表面質量量對零件使用用性能的影響響1、表面質量量對耐磨性的的影響零件磨損三個個階段：初期磨損階段段；正常磨損損階段；劇烈烈磨損階段磨損過程的基基本規(guī)律零件耐磨性的的影響因素：：摩擦副的材料料；潤滑條件件；表面質量量(接觸面積)。（1）表面粗糙度度對零件耐磨磨性的影響表面粗糙度太太大和太小都都不耐磨表面粗糙度太太大，接觸表表面的實際壓壓強增大，粗粗糙不平的凸凸峰相互咬合合、擠裂、切切斷，故磨損損加??；表面粗糙度太太小，也會導導致磨損加劇劇。因為表面面太光滑，存存不住潤滑油油，接觸面間間不易形成油油膜，容易發(fā)發(fā)生分子粘結結而加劇磨損損。4-1加工表面質量量的基本概念念二、表面質量量對零件使用用性能的影響響1、表面質量量對耐磨性的的影響（1）表面粗糙度度對零件耐磨磨性的影響表面粗糙度的的最佳值與機機器零件的工工作情況有關關，載荷加大時時，磨損曲線線向上、向右右移動，最佳佳表面粗糙度度值也隨之右右移。4-1加工表表面質質量的的基本本概念念二、表表面質質量對對零件件使用用性能能的影影響1、表表面質質量對對耐磨磨性的的影響響初期磨磨損量量與粗粗糙度度的關關系4-1加工表表面質質量的的基本本概念念二、表表面質質量對對零件件使用用性能能的影影響（2）表面面層的的冷作作硬化化對零零件耐耐磨性性的影影響加工表表面的的冷作作硬化化，一一般能能提高高零件件的耐耐磨性性。因為它它使磨磨擦副副表面面層金金屬的的顯微微硬度度提高高，塑塑性降降低，，減少少了摩摩擦副副接觸觸部分分的彈彈性變變形和和塑性性變形形。并非冷冷作硬硬化程程度越越高，，耐磨磨性就就越高高。這是因因為過過分的的冷作作硬化化，將將引起起金屬屬組織織過度度“疏疏松””，在在相對對運動動中可可能會會產生生金屬屬剝落落，在在接觸觸面間間形成成小顆顆粒，，使零零件加加速磨磨損。。1、表表面質質量對對耐磨磨性的的影響響T7A鋼車削削后不不同冷冷硬度度與耐耐磨性性的關關系HB磨損量量(μm)4-1加工表表面質質量的的基本本概念念二、表表面質質量對對零件件使用用性能能的影影響（3）表面面層產產生的的金相相組織織變化化零件件耐磨磨性的的影響響金相組組織的的變化化引起起基體材材料硬硬度的的變化化，進而而影響響零件件的耐耐磨性性。1、表表面質質量對對耐磨磨性的的影響響（1）表面面粗糙糙度對對零件件疲勞勞強度度的影影響對承受受交變變載荷荷零件件的疲疲勞強強度影影響很很大。。在交交變載載荷作作用下下，表表面粗粗糙度度的凹凹谷部部位、、劃痕痕和裂裂紋等等容易易引起起應力力集中中，產產生疲疲勞裂裂紋。。表面粗粗糙度度越大大，抗抗疲勞勞破壞壞的能能力越越差。。表面粗粗糙度度值越越小，，表面面缺陷陷越少少，工工件耐耐疲勞勞性越越好；；反之之，加加工表表面越越粗糙糙，表表面的的紋痕痕越深深，紋紋底半半徑越越小，，其抗抗疲勞勞破壞壞的能能力越越差。。4-1加工表表面質質量的的基本本概念念二、表表面質質量對對零件件使用用性能能的影影響2、表表面質質量對對零件件疲勞勞強度度的影影響（2）表面面層冷冷作硬硬化與與殘余余應力力對零零件疲疲勞強強度的的影響響適度的的表面面層冷冷作硬硬化能能提高高零件件的疲疲勞強強度。。殘余應應力有有拉應應力和和壓應應力之之分:殘余拉拉應力力容易使使已加加工表表面產產生裂裂紋并并使其其擴展展而降低疲疲勞強強度殘余壓壓應力力則能夠夠部分分地抵抵消工工作載載荷施施加的的拉應應力，，延緩緩疲勞勞裂紋紋的擴擴展，，從而而提高零零件的的疲勞勞強度度。4-1加工表表面質質量的的基本本概念念二、表表面質質量對對零件件使用用性能能的影影響2、表表面質質量對對零件件疲勞勞強度度的影影響（1）表表面面粗粗糙糙度度對對零零件件配配合合精精度度的的影影響響表面粗糙度較較大，則降低低了配合精度度。（2）表面殘余應應力對零件配配合精度的影影響表面層有較大大的殘余應力力，就會影響響它們精度的的穩(wěn)定性。4-1加工表面質量量的基本概念念二、表面質量量對零件使用用性能的影響響3、表面質量量對零件配合合精度的影響響（1）表面粗糙度度對零件耐腐腐蝕性能的影影響零件表面越粗粗糙，越容易易積聚腐蝕性性物質，凹谷谷越深，滲透透與腐蝕作用用越強烈。因此減小零件表面面粗糙度，可可以提高零件件的耐腐蝕性性能。（2）表面殘余應應力對零件耐耐腐蝕性能的的影響零件表面殘余壓應力使零件表面緊緊密，腐蝕性性物質不易進進入，可增強零件的的耐腐蝕性，而表面殘余拉應力則則降低零件耐耐腐蝕性。表面質量對零零件使用性能能還有其它方方面的影響：：如減小表面粗粗糙度可提高高零件的接觸觸剛度、密封封性和測量精精度；對滑動動零件，可降降低其摩擦系系數，從而減減少發(fā)熱和功功率損失。4-1加工表面質量量的基本概念念二、表面質量量對零件使用用性能的影響響4、表面質量量對零件耐腐腐蝕性能的影影響減小表面粗糙糙度可提高零零件的接觸剛剛度、密封性性和測量精度度；對滑動零零件，可降低低其摩擦系數數，從而減少少發(fā)熱和功率率損失。表面層的殘余余應力會使零零件在使用過過程中繼續(xù)變變形，失去原原來的精度，，降低機器的的工作質量。。4-1加工表面質量量的基本概念念二、表面質量量對零件使用用性能的影響響5、表面質量量對零件其它它使用性能的的影響零件表面質量量粗糙度太大、、太小都不耐耐磨適度冷硬能提提高耐磨性對疲勞強度的的影響對耐磨性的影影響對耐腐蝕性能能的影響對工作精度的的影響粗糙度越大，，疲勞強度越越差適度冷硬、殘殘余壓應力能能提高疲勞強強度粗糙度越大、、工作精度降降低殘余應力越大大，工作精度度降低粗糙度越大，，耐腐蝕性越越差壓應力提高耐耐腐蝕性，拉拉應力反之則則降低耐腐蝕蝕性4-1加工表面質量量的基本概念念二、表面質量量對零件使用用性能的影響響4-2機械加工表面面的粗糙度及及其影響因素素一、切削加工工后的表面粗粗糙度機械加工中，，表面粗糙度度形成的原因因大致可歸納納為幾何因素和物理力學因素兩個方面面。粗糙度的測量量方法？參數及數值/um取樣長度/mm評定長度/mmRaRz、Ry≥0.008~0.02≥0.025~0.100.080.4>0.02~0.1>0.10~0.500.251.25>0.1~2.0>0.50~10.00.84.0>2.0~10.0>10.0~50.02.512.5>10.0~80.0>50~3208.040.01、切削加工工表面粗糙度度的形成4-2機械加工表面面的粗糙度及及其影響因素素一、切削加工工后的表面粗粗糙度1、切削加工工表面粗糙度度的形成及影影響因素(1)幾何因素刀尖圓弧半徑徑rε主偏角kr、副偏角kr′進給量f(2)物理力學因素素4-2機械加工表面面的粗糙度及及其影響因素素一、切削加工工后的表面粗粗糙度1、切削加工工表面粗糙度度的形成被加工材料的的性能——塑性變形的影響切削過程中刀刀具的刃口圓圓角及后刀面面對工件擠壓壓與摩擦而產產生塑性變形形。與切削機理有有關的物理因因素——刀瘤和鱗刺的影響4-2機械加工表面面的粗糙度及及其影響因素素一、切削加工工后的表面粗粗糙度1、切削加工工表面粗糙度度的形成(2)物理力學因素素刀瘤對工件表表面質量的影影響切削過程中切切屑底層和前前刀面發(fā)生冷冷焊的結果。。4-2機械加工表面面的粗糙度及及其影響因素素一、切削加工工后的表面粗粗糙度鱗刺的產生：：切屑在前刀面面上的摩擦和和冷焊作用造造成周期性的的停留，代替替刀具推擠切切削層，造成成切削層和工工件之間出現現撕裂現象。。1、切削加工工表面粗糙度度的形成(2)物理力學因素素鱗刺的形成：：抹試階段、、導裂階段、、層積階段、、刮成階段①工件材料的影響韌性材料：工件材料韌性性愈好，金屬屬塑性變形愈愈大，加工表表面愈粗糙。。故對中碳鋼鋼和低碳鋼材材料的工件，，為改善切削削性能，減小小表面粗糙度度，常在粗加加工或精加工工前安排正火火或調質處理理。脆性材料：加工粗糙度接接近理論值。。加工脆性材料料時，其切削削呈碎粒狀，，由于切屑的的崩碎而在加加工表面留下下許多麻點，，使表面粗糙糙。4-2機械加工表面面的粗糙度及及其影響因素素一、切削加工工后的表面粗粗糙度2、切削加工工表面粗糙度度的影響因素素②切削速度的影響加工塑性材料料時，切削速度對表面粗糙度度的影響如圖圖所示。積屑屑瘤和鱗刺僅僅在低速時產產生。切削速速度越高，塑塑性變形越不不充分，表面面粗糙度值越越?。贿x擇低低速寬刀精切切和高速精切切，可以得到到較小的表面面粗糙度。4-2機械加工表面面的粗糙度及及其影響因素素一、切削加工工后的表面粗粗糙度2、切削加工工表面粗糙度度的影響因素素加工塑性材料料時切削速度度對表面粗糙糙度的影響實線——只考慮塑性變變形的影響虛線——考慮刀瘤和鱗鱗刺的影響④其它因素的影響合理使用冷卻潤滑液，適當增大刀具的前角，提高刀具的刃磨質質量等，均能有效效地減小表面面粗糙度值。。③進給量的影響減小進給量f固然可以減小小表面粗糙度度值，但進給給量過小，表表面粗糙度會會有增大的趨趨勢。4-2機械加工表面面的粗糙度及及其影響因素素一、切削加工工后的表面粗粗糙度2、切削加工工表面粗糙度度的影響因素素影響切削加工表面粗糙度的因素刀具幾何形狀刀具材料、刃磨質量切削用量工件材料殘留面積↓→Ra↓前角↑→Ra↓后角↑→摩擦↓→Ra↓刃傾角會影響實際工作前角v↑→Ra↓f↑→Ra↑ap對Ra影響不大，太小會打滑，劃傷已加工表面材料塑性↑→Ra↑同樣材料晶粒組織大↑→Ra↑，常用正火、調質處理刀具材料強度↑→Ra↓刃磨質量↑→Ra↓冷卻、潤滑↑→Ra↓4-2機械加工表面面的粗糙度及及其影響因素素一、切削加工工后的表面粗粗糙度工件的磨削表表面是由砂輪輪上大量磨粒?？虅澇鰺o數數極細的刻痕痕形成的，工工件單位面積積上通過的砂砂粒數越多，，則刻痕越多多，刻痕的等等高性越好，，表面粗糙度度值越小。4-2機械加工表面面的粗糙度及及其影響因素素二、磨削加工工后的表面粗粗糙度1、磨削加工工后表面粗糙糙度磨削速度比比一般切削削速度高得得多，且磨磨粒大多數數是負前角角，切削刃刃又不銳利利，大多數數磨粒在磨磨削過程中中只是對被被加工表面面擠壓，沒沒有切削作作用。加工工表面在多多次擠壓下下出現溝槽槽與隆起，，又由于磨磨削時的高高溫更加劇劇了塑性變變形，故表表面粗糙度度值增大。。4-2機械加工表表面的粗糙糙度及其影影響因素二、磨削加加工后的表表面粗糙度度1、磨削加加工后表面面粗糙度磨粒在工件件上的刻痕痕(1)砂輪的磨粒粒4-2機械加工表表面的粗糙糙度及其影影響因素二、磨削加加工后的表表面粗糙度度磨粒在砂輪上的的分布越均均勻、磨粒粒越細，刃刃口的等高高性越好。。則砂輪單單位面積上上參加磨削削的磨粒越越多，磨削削表面上的的刻痕就越越細密均勻勻，表面粗粗糙度值就就越小。2、磨削中中影響粗糙糙度的因素素(2)砂輪修整砂輪修整除了使砂輪輪具有正確確的幾何形形狀外，更更重要的是是使砂輪工工作表面形形成排列整整齊而又銳銳利的微刃刃。因此，，砂輪修整整的質量對對磨削表面面的粗糙度度影響很大大。砂輪轉速越高，單位位時間內通通過被磨表表面的磨粒粒數越多，，表面粗糙糙度值就越越小。工件速度對表面粗糙糙度值的影影響剛好與與砂輪轉速速的影響相相反。工件件的速度增增大，通過過加工表面面的磨粒數數減少，因因此表面粗粗糙度值增增大。砂輪的縱向向進給量小于砂輪的的寬度時，，工件表面面將被重疊疊切削，而而被磨次數數越多，工工件表面粗粗糙度值就就越小。為提高磨削削效率，通通常在開始始磨削時采采用較大的的徑向進給給量，而在在磨削后期期采用較小小的徑向進進給量或無無進給量磨磨削，以減減小表面粗粗糙度值。。(3)磨削用量4-2機械加工表表面的粗糙糙度及其影影響因素二、磨削加加工后的表表面粗糙度度2、磨削中中影響粗糙糙度的因素素(4)工件材料太硬易使磨磨粒磨鈍→→Ra↑；太軟容易堵堵塞砂輪→→Ra↑；韌性太大，，熱導率差差會使磨粒粒早期崩落落→Ra↑。4-2機械加工表表面的粗糙糙度及其影影響因素二、磨削加加工后的表表面粗糙度度2、磨削中中影響粗糙糙度的因素素影響磨削加工表面粗糙度的因素

粒度↓→Ra↓

金剛石筆鋒利↑，修正導程、徑向進給量↓→Ra↓磨粒等高性↑→Ra↓硬度↑→鈍化磨粒脫落↓→Ra↑硬度↓→磨粒脫落↑→Ra↑硬度合適、自勵性好↑→Ra↓太硬、太軟、韌性、導熱性差↑→Ra↓砂輪粒度工件材料性質砂輪修正磨削用量砂輪硬度砂輪V↑→Ra↓ap、工件V↑→塑變↑→Ra↑粗磨ap↑→生產率↑精磨ap↓→Ra↓(ap=0光磨)4-2機械加工表表面的粗糙糙度及其影影響因素二、磨削加加工后的表表面粗糙度度在切削加工工中，工件件由于受到到切削力和和切削熱的的作用，使使表面層金金屬的物理理機械性能能產生變化化，最主要要的變化是是表面層冷作作硬化、金相組織的的變化和殘余應力的的產生。由于磨削削加工時所所產生的塑塑性變形和和切削熱比比刀刃切削削時更嚴重重，因而磨磨削加工后后加工表面面層上述三三項物理機機械性能的的變化會很很大。4-3機械加工后后表面物理理機械性能能的變化影響表面層層物理力學學性能的主主要因素表面物理力力學性能影響金相組織變變化因素影響顯微硬度因素影響殘余應力因素塑變引起的的冷硬金相組織變變化引起的的硬度變化化冷塑性變形形熱塑性變形形金相組織變變化切削熱4-3機械加工后后表面物理理機械性能能的變化冷作硬化金相組織變變化殘余應力表現形式切削或磨削削加工中，，表面層金金屬由于塑塑性變形使使晶格扭曲曲、畸變，，晶粒間產產生剪切滑滑移,晶粒被拉長長和纖維化化，甚至破破碎，引起起材料的強強化（使表表面層金屬屬的硬度和和強度提高高），這種種現象稱為為加工硬化，又稱冷作硬化或強化。4-3機械加工后后表面物理理機械性能能的變化一、加工表表面的冷作作硬化1、冷作硬硬化的概念念衡量表面層層加工硬化程程度的指標有下下列三項：：1）表面層的的顯微硬度度H；2）硬化層深深度h；3）硬化程度度NN=(H-H0)/H0×100％式中H0——工件原表面面層的顯微微硬度。4-3機械加工后后表面物理理機械性能能的變化一、加工表表面的冷作作硬化2、衡量表表面層加工工硬化的指指標表面層冷作作硬化的程程度決定于于產生塑性變變形的力、變形速度及變形時的溫溫度。力越大，，塑性變形形越大，則則硬化程度度越大；速速度越大，，塑性變形形越不充分分，則硬化化程度越小??；變形時時的溫度不不僅影響塑塑性變形程程度，還會會影響變形形后金相組組織的恢復復程度。4-3機械加工后后表面物理理機械性能能的變化一、加工表表面的冷作作硬化3、影響冷冷作硬化的的主要因素素⑴刀具幾何形形狀的影響響切削刃rε↑、前角↓、、后面磨損損量VB↑→表層金屬的的塑變加劇劇→冷硬↑↑⑵切削用量的的影響切削速度v↑→溫度升高，，冷硬恢復復；刀具、工件件接觸時間間短，塑變變↓→冷硬硬↓f↑→切削力↑→→塑變↑→→冷硬↑f較小→刀具刃口口圓角在加加工表面單單位長度上的擠壓次次數增多↑↑→冷硬↑↑⑶工件材料性性能的影響響材料塑性↑↑→冷硬↑↑4-3機械加工后后表面物理理機械性能能的變化一、加工表表面的冷作作硬化3、影響冷冷作硬化的的主要因素素4-3機械加工后后表面物理理機械性能能的變化二、機械加加工后表面面層金相組組織的變化化——熱變質層切削加工中中，由于切切削熱的作作用，在工工件的加工工區(qū)及其鄰鄰近區(qū)域產產生了一定定的溫升。。定義：磨削加工時時，表面層層有很高的的溫度，當當溫度達到到相變臨界界點時，表表層金屬就就發(fā)生金相相組織變化化，強度和和硬度降低低、產生殘殘余應力、、甚至出現現微觀裂紋紋，這種現現象稱為磨削燒傷。淬火鋼在磨磨削時，由由于磨削條條件不同，，產生的磨磨削燒傷有有三種形式式。1.表面層金相相組織變化化與磨削燒燒傷的產生生淬火燒傷回火燒傷退火燒傷4-3機械加工后后表面物理理機械性能能的變化二、機械加加工后表面面層金相組組織的變化化——熱變質層2.磨削燒傷的的三種形式式磨削時，當當工件表面面層溫度超超過相變臨臨界溫度Ac3時，則馬氏氏體轉變?yōu)闉閵W氏體。。若此時無無冷卻液，，表層金屬屬空冷冷卻卻比較緩慢慢而形成退退火組織。。硬度和強強度均大幅幅度下降。。這種現象象稱為退火燒傷。磨削時，如如果工件表表面層溫度度只是超過過原來的回回火溫度，，則表層原原來的回火火馬氏體組組織將產生生回火現象象而轉變?yōu)闉橛捕容^低低的回火組組織（索氏氏體或屈氏氏體），這這種現象稱稱為回火燒傷。磨削時工件件表面溫度度超過相變變臨界溫度度Ac3時，則馬氏氏體轉變?yōu)闉閵W氏體。。在冷卻液液作用下，，工件最外外層金屬會會出現二次次淬火馬氏氏體組織。。其硬度比比原來的回回火馬氏體體高，但很很薄，其下下為硬度較較低的回火火索氏體和和屈氏體。。由于二次次淬火層極極薄，表面面層總的硬硬度是降低低的，這種種現象稱為為淬火燒傷。4-3機械加工后后表面物理理機械性能能的變化二、、機機械械加加工工后后表表面面層層金金相相組組織織的的變變化化———熱變變質質層層距表層距離Ⅰ：二次淬火層Ⅱ：高溫回火層Ⅲ：低溫回火層Ⅳ：正常組織2.磨削削燒燒傷傷的的三三種種形形式式1)砂輪輪轉轉速速↑↑→→磨削削燒燒傷傷↑↑2)徑向向進進給給量量fp↑→→磨削削燒燒傷傷↑↑3)軸向向進進給給量量fa↑→→磨削削燒燒傷傷↓↓4)工件件速速度度vw↑→→磨磨削削燒燒傷傷↓↓1)磨削削時時，，砂砂輪輪表表面面上上磨磨粒粒的的切切削削刃刃口口鋒鋒利利↑↑→→磨磨削削力力↓↓→→磨磨削削區(qū)區(qū)的的溫溫度度↓↓2)磨削削導導熱熱性性差差的的材材料料(耐熱熱鋼鋼、、軸軸承承鋼鋼、、不不銹銹鋼鋼)↓↓→→磨削削燒燒傷傷↑↑3)應合合理理選選擇擇砂砂輪輪的的硬硬度度、、結結合合劑劑和和組組織織→→磨磨削削燒燒傷傷↓↓磨削削用用量量砂輪輪與與工件件材材料料4-3機械械加加工工后后表表面面物物理理機機械械性性能能的的變變化化二、、機機械械加加工工后后表表面面層層金金相相組組織織的的變變化化———熱變變質質層層3.影響響磨磨削削燒燒傷傷的的因因素素及及改改善善途途徑徑———降溫溫、、散散熱熱采用用內內冷冷卻卻法法→→磨磨削削燒燒傷傷↓↓改善善冷冷卻卻條條件件4-3機械械加加工工后后表表面面物物理理機機械械性性能能的的變變化化二、、機機械械加加工工后后表表面面層層金金相相組組織織的的變變化化———熱變變質質層層3.影響響磨磨削削燒燒傷傷的的因因素素及及改改善善途途徑徑內冷冷卻卻裝裝置置1－錐錐形形蓋蓋2－通通道道孔孔3－砂砂輪輪中中心心孔孔4－有有徑徑向向小小孔孔的的薄薄壁壁套套間斷斷磨磨削削→→受受熱熱↓↓→→磨磨削削燒燒傷傷↓↓采用用開開槽槽砂砂輪輪4-3機械械加加工工后后表表面面物物理理機機械械性性能能的的變變化化二、、機機械械加加工工后后表表面面層層金金相相組組織織的的變變化化———熱變變質質層層3.影響響磨磨削削燒燒傷傷的的因因素素及及改改善善途途徑徑開槽槽砂砂輪輪a）等等距距開開槽槽b）變變距距開開槽槽4-3機械械加加工工后后表表面面物物理理機機械械性性能能的的變變化化三、、機機械械加加工工后后表表面面層層的的殘殘余余應應力力1.殘余余應應力力的的定定義義定義義：：機機械械加加工工中中工工件件表表面面層層組組織織發(fā)發(fā)生生變變化化時時，，在在表表面面層層及及其其與與基基體體材材料料的的交交界界處處會會產產生生互互相相平平衡衡的的彈彈性性力力，，這這種種應應力力即即為為表表面面層層的的殘余應力。冷塑性變形工件表面受到到擠壓與摩擦擦，表層產生生伸長塑變，，基體仍處于于彈性變變形狀態(tài)態(tài)。切削削后，表表層產生生殘余壓壓應力，而而在里層層產生殘殘余拉伸伸應力。。熱塑性變變形表層產生生殘余拉拉應力，，里層產產生產生生殘余壓壓應力金相組織織變化切削過程程產生的的高溫會會引起表表面層的的相變，，表面層層金相變化化的結果果會造成成體積的的變化。。表面層層體積膨膨脹時因受到到基體的的限制產產生拉應應力；反反之，產產生壓應應力。4-3機械加工工后表面面物理機機械性能能的變化化三、機械械加工后后表面層層的殘余余應力2.表面層殘殘余應力力產生的的原因切削熱在在表層金金屬產生生殘余拉拉應力的的示意圖圖4-3機械加工工后表面面物理機機械性能能的變化化三、機械械加工后后表面層層的殘余余應力磨削裂紋紋和殘余余應力有有著十分分密切的的關系。。在磨削過過程中，，當工件件表面層層產生的的殘余應應力超過過工件材材料的強強度極限限時，工工件表面面就會產產生裂紋紋。磨削裂紋紋常與燒燒傷同時時出現。。磨削裂紋紋的產生生與材料料性質及及熱處理理工序有有很大關關系。磨磨削硬質質合金時時，由于于其脆性性大，抗抗拉強度度低以及及導熱性性差，所所以特別別容易產產生磨削削裂紋。。磨削合合碳量高高的淬火火鋼時，，由于其其晶界脆脆弱，也也容易產產生磨削削裂紋。。4-3機械加工工后表面面物理機機械性能能的變化化三、機械械加工后后表面層層的殘余余應力3.磨削裂紋紋機械加工工后工件件表面層層的殘余余應力是是冷態(tài)塑塑性變形形、熱態(tài)態(tài)塑性變變形和金金相組織織變化的的綜合結結果。切切削加工工時起主主要作用用的往往往是冷態(tài)態(tài)塑性變變形，表表面層常常產生殘殘余壓縮縮應力。。磨削加加工時起起主要作作用的通通常是熱熱態(tài)塑性性變形或或金相組組織變化化引起的的體積變變化，表表面層常常產生殘殘余拉伸伸應力。。4-3機械加工工后表面面物理機機械性能能的變化化三、機械械加工后后表面層層的殘余余應力4.影響表面面殘余應應力的主主要因素素4-4控制加工工表面質質量的途途徑對零件使使用性能能危害甚甚大的殘殘余拉應應力、磨磨削燒傷傷和磨削削裂紋均均起因于于磨削熱熱，所以以如何降降低磨削削熱并減減少其影影響是生生產上的的一項重重要問題題。解決決的原則：一是減少少磨削熱熱的發(fā)生生，二是是加速磨磨削熱的的傳出。。提高表面面質量的的工藝途途徑大致致可以分分為兩類類：一類類是用低低效率、、高成本本的加工工方法，，尋求各各工藝參參數的優(yōu)優(yōu)化組合合，以減小表面面粗糙度度；另一類類是著重重改善工工件表面面的物理理力學性性能，以以提高其表表面質量量。4-4控制加工工表面質質量的途途徑一、選擇擇合理的的磨削參參數生產中比比較可行行的辦法法是通過過試驗來來確定磨磨削參數數：先按按初步選選定的磨磨削參數數試磨，，檢查工工件表面面熱損傷傷情況，，據此調調整磨削削參數直直至最后后確定下下來。另另一種方方法是在在磨削過過程中連連續(xù)測量量磨削區(qū)區(qū)溫度，，然后控控制磨削削參數。。光整加工工是用粒粒度很細細的磨料料對工件件表面進進行微量量切削和和擠壓、、擦光的的過程。。光整加加工工藝藝所使用用的工具具都是浮浮動連接接，由加加工面自自身導向向，而相相對于工工件的定定位基準準沒有確確定的位位置，所所使用的的機床也也不需要要具有非非常精確確的成形形運動。。這些加加工方法法的主要要作用是是降低表表面粗糙糙度，一一般不能能糾正形形狀和位位置誤差差，加工工精度主主要由前前面工序序保證。。光整加工工工藝方方法有珩珩磨、超超精加工工、研磨磨、拋光光等。4-4控制加工工表面質質量的途途徑二、光整整加工工工藝4-4控制加工工表面質質量的途途徑二、光整整加工工工藝超精加工工：用細粒度度油石，，在較低低的壓力力和良好好的冷卻卻潤滑條條件下，，以快而而短促的的往復運運動，對對低速旋旋轉的工工件進行行振動研研磨的一一種微量量磨削加加工方法法。珩磨：利用珩磨磨工具對對工件表表面施加加一定的的壓力，，同時珩珩磨工具具還要相相對工件件完成旋旋轉和直直線往復復運動，，以去除除工件表表面的凸凸峰的一一種加工工方法。。珩磨后后工件圓圓度和圓圓柱度一一般可控控制在0.003~0.005mm，尺寸精精度可達達IT6~IT5，表面粗粗糙度在在Ra0.2~0.025μm之間。4-4控制加工工表面質質量的途途徑二、光整整加工工工藝研磨：利用研研磨工工具和和工件件的相相對運運動，，在研研磨劑劑的作作用下下，對對工件件表面面進行行光整整加工工的一一種加加工方方法。。研磨磨可采采用專專用的的設備備進行行加工工，也也可采采用簡簡單的的工具具，如如研磨磨心棒棒、研研磨套套、研研磨平平板等等對工工件表表面進進行手手工研研磨。。研磨磨可提提高工工件的的形狀狀精度度及尺尺寸精精度，，但不不能提提高表表面位位置精精度，，研磨磨后工工件的的尺寸寸精度度可達達0.001mm，表面面粗糙糙度可可達Ra0.025~0.006μm。對于承承受高高應力力、交交變載載荷的的零件件可以以采用用噴丸丸、液液壓、、擠壓壓等表表面強強化工工藝使使表面面層產產生殘殘余壓壓應力力和冷冷硬層層并降降低表表面粗粗糙度度值，，從而而提高高耐疲疲勞強強度及及抗應應力腐腐蝕性性能。。但是是采用用強化化工藝藝時應應很好好控制制工藝藝參數數，不不要造造成過過度硬硬化，，否則則會使使表面面完全全失去去塑性性性質質，甚甚至引引起顯顯微裂裂紋和和材料料剝落落，帶帶來不不良的的后果果。4-4控制加加工表表面質質量的的途徑徑三、采采用冷冷壓強強化工工藝4-4控制加加工表表面質質量的的途徑徑三、采采用冷冷壓強強化工工藝1.噴丸噴丸強強化是利用用壓縮縮空氣氣或離離心力力將大大量直直徑為為0.4~4mm的珠丸丸高速速打擊擊零件件表面面，使使其產產生冷冷硬層層和殘殘余壓壓應力力，可可顯著著提高高零件件的疲疲勞強強度。。珠丸丸可以以采用用鑄鐵鐵、砂砂石以以及鋼鋼鐵制制造。。所用用設備備是壓壓縮空空氣噴噴丸裝裝置或或機械械離心心式噴噴丸裝裝置，，這些些裝置置使珠珠丸能能以35~50mm/s的速度度噴出出。噴噴丸強強化工工藝可可用來來加工工各種種形狀狀的零零件，，加工工后零零件表表面的的硬化化層深深度可可達0.7mm，表面面粗糙糙度值值Ra可由3.2μm減小到到0.4μm，使用用壽命命可提提高幾幾倍甚甚至幾幾十倍倍。4-4控制加加工表表面質質量的的途徑徑三、采采用冷冷壓強強化工工藝2.滾壓加加工滾壓加加工是是在常常溫下下通過過淬硬硬的滾滾壓工工具（（滾輪輪或滾滾珠））對工工件表表面施施加壓壓力，，使其其產生生塑性性變形形，將將工件件表面面上原原有的的波峰峰填充充到相相鄰的的波谷谷中，，從而而以減減小了了表面面粗糙糙度值值，并并在其其表面面產生生了冷冷硬層層和殘殘余壓壓應力力，使使零件件的承承載能能力和和疲勞勞強度度得以以提高高。滾滾壓加加工可可使表表面粗粗糙度度Ra值從1.25~5μμm減小到到0.8~0.63μμm，表面面層硬硬度一一般可可提高高20%～40%，表面面層金金屬的的耐疲疲勞強強度可可提高高30%～50%。滾壓壓用的的滾輪輪常用用碳素素工具具鋼T12A或者合合金工工具鋼鋼CrWMn、Cr12、CrNiMn等材料料制造造，淬淬火硬硬度在在62~64HRC；或用用硬質質合金金YG6、YT15等制成成。4-4控制加加工表表面質質量的的途徑徑三、采采用冷冷壓強強化工工藝3.金剛石石壓光光金剛石石壓光光是一一種用用金剛剛石擠擠壓加加工表表面的的新工工藝，，國外外已在在精密密儀器器制造造業(yè)中中得到到較廣廣泛的的應用用。壓壓光后后的零零件表表面粗粗糙度度可達達Ra0.4~0.02μμm，耐磨磨性比比磨削削后的的提高高1.5~3倍，但但比研研磨后后的低低20~40%，而生生產率率卻比比研磨磨高得得多。。金剛剛石壓壓光用用的機機床必必須是是高精精度機機床，，它要要求機機床剛剛性好好、抗抗振性性好，，以免免損壞壞金剛剛石。。此外外，它它還要要求機機床主主軸精精度高高，徑徑向跳跳動和和軸向向竄動動在0.01mm以內，，主軸軸轉速速能在在2500~6000r/min的范圍圍內無無級調調速。。機床床主軸軸運動動與進進給運運動應應分離離，以以保證證壓光光的表表面質質量。。4-4控制加加工表表面質質量的的途徑徑三、采采用冷冷壓強強化工工藝4.液體磨磨料強強化液體磨磨料強強化是是利用用液體體和磨磨料的的混合合物高高速噴噴射到到已加加工表表面，，以強強化工工件表表面，，提高高工件件的耐耐磨性性、抗抗蝕性性和疲疲勞強強度的的一種種工藝藝方法法。液體和和磨料料在400~800Pa壓力下下，經經過噴噴嘴高高速噴噴出，，射向向工件件表面面，借借磨粒粒的沖沖擊作作用，，碾壓壓加工工表面面，工工件表表面產產生塑塑性變變形，，變形形層僅僅為幾幾十微微米。。加工工后的的工件件表面面具有有殘余余壓應應力，，提高高了工工件的的耐磨磨性、、抗蝕蝕性和和疲勞勞強度度。4-4控制加加工表表面質質量的的途徑徑四、表表面質質量的的檢查查1.表面粗粗糙度度的測測定2.冷作硬硬化的的測定定1）金相相法將試件件的側側面制制成金金相磨磨片，，腐蝕蝕后放放大200—1000倍，即即可從從其金金相組組織判判斷硬硬化深深度及及程度度。2）X光法將一束束X光線照照射在在金屬屬上,射線將將在晶晶胞中中反射射出來來，在在光譜譜上得得出許許多成成虛線線的干干涉圈圈。如如果晶晶粒破破碎或或晶格格扭曲曲變形形時，，則干干涉圈圈變成成實線線；如如果晶晶格參參數有有變化化，則則干干涉圈圈將產產生位位移，，同時時強度度減弱弱，可可用膠膠片記記錄其其結果果。利利用這這一原原理，，先照照出試試件基基體X光譜，，與加加工層層的X光譜比比較，，用機機械拋拋光或或電拋拋光逐逐次去去掉加加工層層，將將所照照X光譜比比較之之，直直至與與基體體一致致，即即可從從機械械拋光光等去去掉的的厚度度得到到硬化化深度度。4-4控制加工表表面質量的的途徑四、表面質質量的檢查查2.冷作硬化的的測定3）測量顯微微硬度法a、HV值法：用機機械拋光或或電拋光逐逐層去除冷冷硬層，測測量其顯微微硬度，直直至與基體體相同為止止，從去除除的厚度可可得到硬化化深度。b、

硬化化層深度h：在試件的的側面磨出出金相磨片片，從外向向內打顯微微硬度，從從其硬度變變化得知硬硬化深度，，如果硬化化層很薄，，則這種方方法不行。。c、

當硬硬化層很薄薄時，可在在斜切面上上測量顯微微硬度。一一般斜切角角ε=0o30’～2o30’，h=Isinε，要注意斜斜切方向應應在縱向粗粗糙度上，，即與主運運動方向平平行，斜切切加工要用用研磨、電電加工等方方法，避免免在斜切面面上產生加加工硬化而而影響測量量效果。4-4控制加工表表面質量的的途徑四、表面質質量的檢查查2.冷作硬化的的測定4）脆性涂料料法5）激光全息息法6）再結晶法法4-4控制加工表表面質量的的途徑四、表面質質量的檢查查3.金相組織變變化的測定定(1)氧化膜法磨削燒傷時時，表面形形成氧化膜膜，隨著燒燒傷時的溫溫不同，呈呈現不同顏顏色，從而而可看出其其燒程度。。(2)顯微硬度法法由于磨削燒燒傷時表層層的顯微硬硬度有變化化，故可從從顯微硬度度來測定燒燒傷的程度度和深度。。具體方法法同上。(3)金相組織法法同上(4)酸洗法將工件加工工面浸泡在在硝酸溶液液（3～5%HNO3）中30～45s后，如表面面呈黑色則則有燒傷，，呈暗灰色色則無燒傷傷。4-4控制加工表表面質量的的途徑四、表面質質量的檢查查4.殘余應力的的測定（1）物理化學學法將有殘余應應力的試件件放人相應應的腐蝕劑劑中，表面面就會產生生裂紋。從從裂紋的方方向可以判判斷殘余應應力的性質質，縱向裂裂紋是由切切向應力引引起的，橫橫向裂紋是是由軸向拉拉應力引起起的。從裂裂紋出現的的時間，可可定性的估估計殘余應應力的大小小。裂紋出出現愈快，，殘余應力力愈大。所用腐蝕劑劑，對鋼來來說是弱堿堿溶液，對對黃銅、錫錫青銅來說說是銨、汞汞鹽。4-4控制加工表表面質量的的途徑四、表面質質量的檢查查4.殘余余應應力力的的測測定定（2）光光譜譜法法在試試件件上上放放一一張張銀銀箔箔并并照照下下X光譜譜圖圖，，得得到到一一系系列列虛虛線線的的干干涉涉圈圈，，并并將將它它作作為為比比較較干干涉涉線線位位移移、、亮亮度度、、粗粗細細的的標標準準。。在在試試件件上上照照下下光光譜譜圖圖，，與與銀銀箔箔X光譜譜圖圖進進行行比比較較：：1）干干涉涉線線由由虛虛線線變變?yōu)闉閷崒嵕€線；；工工件件由由于于受受力力、、熱熱作作用用產產生生塑塑性性變變形形的的整整體體內內應應力力。。2）干干涉涉線線沖沖散散，，線線條條好好象象變變粗粗；；由由于于多多晶晶體體金金屬屬晶晶粒粒變變形形產產生生的的殘殘余余應應力力。。3）干干涉涉線線變變暗暗；；由由于于工工件件冷冷作作硬硬化化產產生生的的殘殘余余應應力力。。4）干干涉涉線線變變暗暗變變寬寬而而旁旁有有麻麻點點，，上上述述三三種種應應力力都都存存在在。。4-4控制制加加工工表表面面質質量量的的途途徑徑四、、表表面面質質量量的的檢檢查查4.殘余余應應力力的的測測定定（3）機機械械法法這種種方方法法的的原原理理是是根根據據變變形形量量來來計計算算殘殘余余應應力力的的大大小小，，只只能能測測量量第第一一類類殘殘余余應應力力，，是是實實驗驗室室常常用用的的定定量量測測試試方方法法。。具具體體實實驗驗原原理理見見材材料料力力學學有有關關知知識識。。4-4控制制加加工工表表面面質質量量的的途途徑徑四、、表表面面質質量量的的檢檢查查5.裂紋紋的的測測定定如果果表表面面經經過過精精加加工工，，可可能能用用肉肉眼眼就就能能發(fā)發(fā)現現，，也也可可用用滲滲透透法法看看出出。。內內在在的的裂裂紋紋可可以以用用磁磁力力探探傷傷、、超超聲聲波波探探傷傷或或發(fā)發(fā)聲聲裝裝置置等等來來檢檢查查。。（1）磷磷粉粉探探傷傷（2）超超聲聲波波探探傷傷（3）渦流探傷法法（4）聲發(fā)射檢測測（5）顯微分析法法機械加工過程程中產生的振振動，也和其其它的機械振振動一樣，按按其產生的原原因可分為自由振動、強迫振動和自激振動三大類。4-5機械加工中振振動的基本概概念一、振動對機機械加工的影影響振動會在工件件加工表面出出現振紋，降降低了工件的的加工精度和和表面質量；；振動會引起刀刀具崩刃打刀刀現象并加速速刀具或砂輪輪的磨損；振動使機床連連接部分松動動，影響運動動副的工作性性能，并導致致機床喪失精精度；強烈的振動及及伴隨而來的的噪聲，還會會污染環(huán)境，，危害操作者者的身心健康康。為減小加加工過程中的的振動，有時時不得不降低低切削用量，，使機械加工工生產率降低低。機械加工振動動自激振動自由振動強迫振動當系統(tǒng)受到初初始干擾力激激勵破壞了其其平衡狀態(tài)后，，系統(tǒng)僅靠彈彈性恢復力來來維持的振動稱稱為自由振動動。由于總存存在阻尼，自由由振動將逐漸漸衰減。(占5%)系統(tǒng)在周期性性激振力(干擾力)持續(xù)作用下產生的振動動，稱為強迫迫振動。強迫迫振動的穩(wěn)態(tài)過過程是諧振動動，只要有激激振力存在振動動系統(tǒng)就不會會被阻尼衰減減掉。(占30%)在沒有周期性性干擾力作用用的情況下，，由振動系統(tǒng)本本身產生的交交變力所激發(fā)發(fā)和維持的振動動，稱為自激激振動。切削削過程中產生的的自激振動也也稱為顫振。。(占65%)4-5機械加工中振振動的基本概概念二、機械加工工中振動的種種類及其主要要特點按工藝系統(tǒng)的的自由度數量量分：單自由度系統(tǒng)統(tǒng)振動：用一一個獨立坐標標就可以確定定的振動；多自由度系統(tǒng)統(tǒng)振動：用多多個獨立坐標標才能確定的的振動；4-5機械加工中振振動的基本概概念二、機械加工工中振動的種種類及其主要要特點強迫振動的振振源有來自機機床內部的機內振源和來自機床外外部的機外振源兩大類。機外外振源甚多，，但它們都是是通過地基傳傳給機床的，，可通過加設設隔振地基來來隔離。4-6機械加工中的的強迫振動與與抑制一、強迫振動動產生的原因因強迫振動的振源系統(tǒng)外部的周周期性干擾力力旋轉零件的質質量偏心傳動機構的缺缺陷切削過程的間間隙特性機床電機的振振動機床高速旋轉轉件不平衡引引起的振動機床傳動機構構缺陷引起的的振動，如齒齒輪的側隙、、皮帶張緊力力的變化等切削過程中的的沖擊引起的的振動往復運動部件件的慣性力引引起的振動內圓磨削振動動系統(tǒng)a)模型示意圖b）動力學模型型c）受力圖1、動力學模型型的建立4-6機械加工中的的強迫振動與與抑制二、強迫振動動的數學描述述及特定1、動力學模型型的建立幾點假設：1）（a）只有質量、、沒有彈性的的集中質量，，（b）只有彈性、、沒有質量的的集中彈簧；；2）阻尼力在線線性范圍內，，即：3）系統(tǒng)統(tǒng)在平平衡位位置附附近作作微小小的振振動。。4-6機械加加工中中的強強迫振振動與與抑制制二、強強迫振振動的的數學學描述述及特特定根據牛牛頓運運動規(guī)規(guī)律建建立微微分方方程：：式中α—衰減系系數，，ω0—系統(tǒng)無無阻尼尼振動動時的的固有有頻率率，ω—激振力力頻率率該式是是一個個二階階常系系數線線性非非齊次次微分分方程程。根根據微微分方程理理論，，當系系統(tǒng)為為小阻阻尼時時，它它的解解由令令而得到到的齊次方方程的的通解解和非非齊次次方程程的一一個特特解組組成：：1、動力力學模模型的的建立立4-6機械加加工中中的強強迫振振動與與抑制制二、強強迫振振動的的數學學描述述及特特定等式右右邊第第一項項表示示具有有粘性性阻尼尼的自自由振振動，，如(a)所示；；第二二項表表示有有阻尼尼的強強迫振振動，，如(b)所示；；二者者疊加加后的的振動動過程程如圖圖(c)所示。。經過過一段段時間間后，，衰減減振動動會很很快衰衰減掉掉了，，而強強迫振振動則則持續(xù)續(xù)下去去，形形成振振動的的穩(wěn)態(tài)態(tài)過程程。4-6機械加加工中中振動動的基基本概概念二、強強迫振振動的的數學學描述述及特特定(a)(b)(c)進入穩(wěn)穩(wěn)態(tài)后后的振振動方方程(即特解解)為：式中A—強迫振振動的的幅值值；φ—振動體體位移移相對對于激激振力力的相相位角角；t—時間其中強強迫振振動的的振幅幅為：：相位角角為：：1、動力力學模模型的的建立立4-6機械加加工中中的強強迫振振動與與抑制制二、強強迫振振動的的數學學描述述及特特定式中f—f=F0/m；A0—系統(tǒng)在在靜力力F0作用下下的靜靜位移移(m)k—系統(tǒng)的的靜剛剛度(N/m)；λ—頻率比比，λ＝ω/ωω0ζ—阻尼比比，δc—臨界阻阻尼系系數，，1、動力力學模模型的的建立立4-6機械加加工中中的強強迫振振動與與抑制制二、強強迫振振動的的數學學描述述及特特定1）強迫迫振動動是由由周期期性激激振力力引起起的，，不會會被阻阻尼衰衰減掉掉，振振動本本身也也不能能使激激振力力變化化。2）強迫迫振動動的振振動頻頻率與與外界界激振振力的的頻率率相同同，而而與系系統(tǒng)的的固有有頻率率無關關。3）強迫迫振動動的幅幅值既既與激激振力力的幅幅值有有關，，又與與工藝藝系統(tǒng)統(tǒng)的特特性有有關。。①激激振力力的影影響：：A0=F0/k2、強迫迫振動動的特特征4-6機械加加工中中的強強迫振振動與與抑制制二、強強迫振振動的的數學學描述述及特特定Ⅰ）當當λ→→0時，，η→1，λ<0.6~0.7，準準靜靜態(tài)態(tài)區(qū)區(qū)，，在在該該區(qū)區(qū)增增加加系系統(tǒng)統(tǒng)靜靜剛剛度度，，可可減減小小振振動動。。Ⅱ）當當λ→→1時，，η會急急劇劇增增大大，，此此現現象象稱稱為為共共振振，，0.7<λλ<1.4的區(qū)區(qū)域域稱稱為為共共振振區(qū)區(qū)，，在在該該區(qū)區(qū)增增大大阻阻尼尼→→共共振振↓↓Ⅲ）當當λ>>1時，，η→0，λ>1.4區(qū)域域稱稱為為慣慣性性區(qū)區(qū)，，在在該該區(qū)區(qū)增增加加振振動動體體的的質質量量，，可可減減小小振振動動振振幅幅。。②頻率率比比λ的影影響響2、強強迫迫振振動動的的特特征征4-6機械械加加工工中中的的強強迫迫振振動動與與抑抑制制二、、強強迫迫振振動動的的數數學學描描述述及及特特定定動態(tài)態(tài)放放大大系系數數：：2、強強迫迫振振動動的的特特征征4-6機械加工工中的強強迫振動動與抑制制二、強迫迫振動的的數學描描述及特特定幅—頻曲線靜剛度k=F0/A0是工藝系系統(tǒng)本身身的屬性性，在線線性范圍圍內，可可以認為為它與外外載荷無無關，動動剛度kd除與k成正比外外，還與與系統(tǒng)阻阻尼、頻頻率比λ和阻尼比比ζ有關。靜靜剛度影影響工件件的幾何何形狀及及尺寸精精度，動動剛度影影響工件件的表面面粗糙度度。3、振動系系統(tǒng)的動動剛度4-6機械加工工中的強強迫振動動與抑制制二、強迫迫振動的的數學描描述及特特定當系統(tǒng)在在周期性性動載荷荷作用下下，交變變力的幅幅值與振振幅（動動態(tài)位移移）之比比稱為系系統(tǒng)的動動剛度。。即：減小強迫振動的措施減小激振振力調整振源源頻率提高工藝藝系統(tǒng)的的剛度和和阻尼采取隔振振措施采用減振振裝置。。4-6機械加工工中的強強迫振動動與抑制制三、減小小強迫振振動的措措施如果已經經確認機機械加工工過程中中發(fā)生了了強迫振振動，就就要設法法查找振振源，以以便去除