第三章机械加工表面质量

1、第三章第三章 机械加工表面质量机械加工表面质量概概 述述 掌握机械加工中各种工艺因素对表面质量影响的规律，并掌握机械加工中各种工艺因素对表面质量影响的规律，并应用这些规律控制加工过程，以达到提高加工表面质量、提高应用这些规律控制加工过程，以达到提高加工表面质量、提高产品性能的目的。产品性能的目的。 实践表明，零件的破坏一般总是从表面层开始的。产品的工作性能，尤实践表明，零件的破坏一般总是从表面层开始的。产品的工作性能，尤其是它的可靠性、耐久性等，在很大程度上取决于其主要零件的表面质量。其是它的可靠性、耐久性等，在很大程度上取决于其主要零件的表面质量。研究机械加工表面质量的目的研究机械加工表面质

2、量的目的机械产品的失效形式机械产品的失效形式因设计不周而导致强度不够；因设计不周而导致强度不够；磨损、腐蚀和疲劳破坏。磨损、腐蚀和疲劳破坏。 少数少数多数多数3.1 机械加工表面质量及其对零件使用性能的影响机械加工表面质量及其对零件使用性能的影响一、加工表面质量的含义一、加工表面质量的含义1加工表面的几何加工表面的几何形状误差形状误差2表面层金属表面层金属的物理力学性能的物理力学性能和化学性能和化学性能(1)表面粗糙度：表面粗糙度：微观几何形状误差，微观几何形状误差，波长与波高比小于波长与波高比小于50(2)表面波度：表面波度：波长与波高比波长与波高比50-1000(3)纹理方向：纹理方向：表

3、面刀纹方向（与加工表面刀纹方向（与加工方法有关）方法有关）(4)伤痕：伤痕：砂眼、气孔、裂痕等砂眼、气孔、裂痕等 (1)塑性变形：表面层的冷作硬化。塑性变形：表面层的冷作硬化。(2)切削热：表面层金相组织变化。切削热：表面层金相组织变化。(3)表层金属的残余应力（压、拉）：表层金属的残余应力（压、拉）：切削力和切削热综合作用的结果。切削力和切削热综合作用的结果。 1、加工表面的几何形状误差、加工表面的几何形状误差 加工后表面形状，总是以加工后表面形状，总是以“峰峰”、“谷谷”的形式偏离其的形式偏离其理想光滑表面。按偏离程度有理想光滑表面。按偏离程度有宏观和微观宏观和微观之分。之分。波距：峰与峰

4、或谷与谷间的距离，波距：峰与峰或谷与谷间的距离， 以以L表示；表示；波高：峰与谷间的高度，以波高：峰与谷间的高度，以H 表示。表示。 波距与波高波距与波高L/H1000时，属于宏观几何形状误差；时，属于宏观几何形状误差；L/H50时，属于微观形状误差，称作表面粗糙度；时，属于微观形状误差，称作表面粗糙度；L/H=50 1000时，称作表面波度；时，称作表面波度；主要是由机械加工过程中工主要是由机械加工过程中工艺系统低频振动所引起。艺系统低频振动所引起。 纹理方向纹理方向 是指表面刀纹的方向，取决于表面形成所采用是指表面刀纹的方向，取决于表面形成所采用的机械加工方法。一般的机械加工方法。一般运动

5、副或密封件运动副或密封件对纹理方向有要求。对纹理方向有要求。 伤痕伤痕 是指在加工表面个别位置出现的缺陷，如沙眼、气是指在加工表面个别位置出现的缺陷，如沙眼、气孔、裂痕等。孔、裂痕等。2、表面层物理力学、化学性能、表面层物理力学、化学性能表示方法表示方法(1)表面金属层的冷作硬化表面金属层的冷作硬化 指工件在加工过程中，表面层金属产生强烈的塑性变形，使指工件在加工过程中，表面层金属产生强烈的塑性变形，使工件加工表面层的强度和硬度都有所提高的现象。工件加工表面层的强度和硬度都有所提高的现象。冷硬层深度冷硬层深度 h硬化程度硬化程度 N 硬化程度：硬化程度：%1000 HHN其中：其中：H加工后表

6、面层的显微硬度加工后表面层的显微硬度H0材料原有的显微硬度材料原有的显微硬度(2)表面层金相组织变化表面层金相组织变化(3)表面层产生残余应力表面层产生残余应力 指的是加工中，指的是加工中，由于切削热的作用引起表层金属金相组织由于切削热的作用引起表层金属金相组织发生变化的现象。发生变化的现象。如磨削时常发生的磨削烧伤，大大降低表面如磨削时常发生的磨削烧伤，大大降低表面层的物理机械性能。层的物理机械性能。 指的是加工中，指的是加工中，由于切削变形由于切削变形和切削热的作用，工件表层及其基和切削热的作用，工件表层及其基体材料的交界处产生相互平衡的弹体材料的交界处产生相互平衡的弹性应力的现象性应力的

7、现象。残余应力超过材料残余应力超过材料强度极限就会产生表面裂纹。强度极限就会产生表面裂纹。二、加工表面质量对零件使用性能的影晌二、加工表面质量对零件使用性能的影晌（一）表面质量对零件耐磨性的影响（一）表面质量对零件耐磨性的影响第一阶段第一阶段 初期磨损阶段初期磨损阶段第二阶段第二阶段 正常磨损阶段正常磨损阶段第三阶段第三阶段 急剧磨损阶段急剧磨损阶段零件的磨零件的磨损可分为损可分为三个阶段三个阶段 粗糙度粗糙度 初期磨损初期磨损 ；粗糙度粗糙度 耐磨耐磨性性 。糙度值不能无限量下降糙度值不能无限量下降表面润表面润滑油被挤出滑油被挤出分子亲和力分子亲和力 产生咬产生咬合合磨损速度磨损速度 。 在

8、一定工作条件下，存在一定工作条件下，存在一个最佳表面粗糙度值，在一个最佳表面粗糙度值，Ra值约为值约为0.320.25m较好。较好。1、表面粗糙度大小的影响、表面粗糙度大小的影响 重裁情况下重裁情况下，由于压强、分子亲和力和润滑液的储存等因，由于压强、分子亲和力和润滑液的储存等因素的变化，其规律与上述有所不同。素的变化，其规律与上述有所不同。2、粗糙度轮廓形状和纹路方向的影响、粗糙度轮廓形状和纹路方向的影响表面纹理方向影响金属表面的表面纹理方向影响金属表面的实际接触面积实际接触面积和和润滑液的存留情况润滑液的存留情况。 轻载时轻载时，两表面的纹理方向与相对运动方向一致时，磨损，两表面的纹理方向

9、与相对运动方向一致时，磨损量小；当两表面纹理方向与相对运动方向垂直时，磨损量大。量小；当两表面纹理方向与相对运动方向垂直时，磨损量大。在相同在相同Ra，平整轮廓比尖峰耐磨，平整轮廓比尖峰耐磨3-4倍。倍。干摩擦：纹路平行和垂直磨损均大，垂直更大干摩擦：纹路平行和垂直磨损均大，垂直更大。边界摩擦：边界摩擦：Ra ，平行易产生咬合，平行易产生咬合磨损量大。磨损量大。Ra 平行不平行不易产生咬合，又不受另一峰阻碍于易产生咬合，又不受另一峰阻碍于磨损量小。磨损量小。 过度的加工硬化会使金属组织疏松，甚至出现疲劳裂纹和过度的加工硬化会使金属组织疏松，甚至出现疲劳裂纹和产生剥落现象，从而使耐磨性下降。产生

10、剥落现象，从而使耐磨性下降。3、表面冷硬层和残余应力的影响、表面冷硬层和残余应力的影响 加工硬化提高了表面层的强度，减少了表面进一步塑性变加工硬化提高了表面层的强度，减少了表面进一步塑性变形和咬焊的可能。一般能提高耐磨性形和咬焊的可能。一般能提高耐磨性0.5 1倍。倍。 残余应力（主要通过表层硬度体现）压应力残余应力（主要通过表层硬度体现）压应力硬度硬度 耐磨耐磨性性 ；拉应力；拉应力硬度硬度 耐磨性耐磨性 。一般地，加工精度要求一般地，加工精度要求 ，加工成本，加工成本 ，生产效率，生产效率 。（二）对零件配合精度的影响（二）对零件配合精度的影响 粗糙度粗糙度 初期磨损初期磨损 配合间隙配合

11、间隙 配合精度配合精度 粗糙度粗糙度 凸峰被压平凸峰被压平过盈量过盈量 零件表面接合强度零件表面接合强度 过盈配合过盈配合影响极大影响极大间隙配合间隙配合（三）对零件疲劳强度的影响（三）对零件疲劳强度的影响 在交变载荷作用下，零件表面粗糙度、划痕、裂纹等缺陷员易形成应力在交变载荷作用下，零件表面粗糙度、划痕、裂纹等缺陷员易形成应力集中，并发展成疲劳裂纹，导致零件疲劳破坏。因此，对于重要零件表面如集中，并发展成疲劳裂纹，导致零件疲劳破坏。因此，对于重要零件表面如连杆、曲轴等，应进行光整加工，减小表面粗糙度值，提高其疲劳强度。连杆、曲轴等，应进行光整加工，减小表面粗糙度值，提高其疲劳强度。 适当的

12、加工硬化能阻碍已有裂纹的继续扩大和新裂纹的产生，有助于适当的加工硬化能阻碍已有裂纹的继续扩大和新裂纹的产生，有助于提高疲劳强度。但加工硬化程度过大，反而易产生裂纹，故加工硬化程度提高疲劳强度。但加工硬化程度过大，反而易产生裂纹，故加工硬化程度应控制在一定范围内。应控制在一定范围内。拉应力加剧疲劳裂纹的产生和扩展；拉应力加剧疲劳裂纹的产生和扩展；残余压应力，能延缓疲劳裂纹的产生、扩展，而使零件疲劳强度提高。残余压应力，能延缓疲劳裂纹的产生、扩展，而使零件疲劳强度提高。表面残余应力对疲劳强度的影响表面残余应力对疲劳强度的影响影响极大影响极大 表面粗糙度的影响表面粗糙度的影响表面层的加工硬化对疲劳强

13、度影响表面层的加工硬化对疲劳强度影响材料不同对应力集中的敏感程度不同，材料极限强度大，应力集中敏感度材料不同对应力集中的敏感程度不同，材料极限强度大，应力集中敏感度大大（四）对零件耐腐蚀性的影响（四）对零件耐腐蚀性的影响残余压应力使零件表面紧密，腐蚀性物质不易进入，残余压应力使零件表面紧密，腐蚀性物质不易进入，可增强零件的耐腐蚀性；可增强零件的耐腐蚀性；表面粗糙表面粗糙度的影响度的影响表面粗糙度值越大，越容易积聚腐蚀性物质；表面粗糙度值越大，越容易积聚腐蚀性物质；波谷越深，渗透与腐蚀作用越强烈。波谷越深，渗透与腐蚀作用越强烈。 零件的耐腐蚀性在很大程度上取决于表面粗糙度零件的耐腐蚀性在很大程度

14、上取决于表面粗糙度表面残余应力对零件耐腐蚀性影响表面残余应力对零件耐腐蚀性影响拉应力则降低耐腐蚀性拉应力则降低耐腐蚀性 （五）表面质量对配合性质的影响（五）表面质量对配合性质的影响 粗糙度值粗糙度值 密封性密封性 粗糙度值粗糙度值 接触刚度接触刚度 （六）表面质量对密封性的影响（六）表面质量对密封性的影响刀尖圆弧半径刀尖圆弧半径主偏角主偏角副偏角副偏角进给量进给量 3.2 影响表面粗糙度的工艺因素及其改善措施影响表面粗糙度的工艺因素及其改善措施（二）物理因素的影响（二）物理因素的影响一、切削加工表面粗糙度一、切削加工表面粗糙度切削残留面积的高度切削残留面积的高度（高度大，粗糙度高）（高度大，粗

15、糙度高）1、刀具几何参数：、刀具几何参数：前角（切削区变形程度、切屑形态和断屑前角（切削区变形程度、切屑形态和断屑效果、切屑和刀面的摩擦情况）效果、切屑和刀面的摩擦情况）2、切削用量：切削速度、切削用量：切削速度v、切削深度、切削深度ap、进给量、进给量f（一）几何因素的影响（一）几何因素的影响（一）几何因素的影响（一）几何因素的影响残留痕迹的高度残留痕迹的高度 粗糙度值粗糙度值 措施：进给量措施：进给量 、主、副偏角、主、副偏角 、刀尖圆角半径、刀尖圆角半径 残留高度残留高度 （二）物理因素的影响（二）物理因素的影响1、刀具几何参数、刀具几何参数2、切削用量、切削用量前角前角：切削区变形程度

16、、切屑形态和断屑效果、切屑与刀：切削区变形程度、切屑形态和断屑效果、切屑与刀面摩擦情况面摩擦情况 塑性变形塑性变形 粗糙度值粗糙度值 积屑瘤速度范围内前角影响不大，但积屑瘤速度范围内前角影响不大，但 有抑制积屑瘤作用有抑制积屑瘤作用2、切削用量、切削用量（1）切削速度）切削速度V：塑性材料：塑性材料 V=20-30m/min易产生积屑瘤易产生积屑瘤粗糙度值粗糙度值 铰、拉：铰、拉：v 60m/min（2）切削深度）切削深度ap：ap (ap140m/min切削切削温度温度780-840材料机械性能相近，材料影响不大材料机械性能相近，材料影响不大5、冷却润滑、冷却润滑效果好效果好粗糙度值（粗糙度

17、值（Ra） 二、磨削加工的表面粗糙度二、磨削加工的表面粗糙度1、磨削用量、磨削用量V砂轮砂轮 ，单位时间参与磨削的粒数，单位时间参与磨削的粒数 ，单位面积的刻痕，单位面积的刻痕，粗糙，粗糙度值（度值（Ra） ；V工件工件 ，工件单位面积的切削磨粒数，工件单位面积的切削磨粒数 ，粗糙度值，粗糙度值Ra ；ap ，塑性变形，塑性变形 ，粗糙度值（，粗糙度值（Ra） 。2、砂轮粒度、砂轮粒度磨粒愈细磨粒愈细Ra ，过细，过细切屑堵塞砂轮切屑堵塞砂轮塑性变形程度塑性变形程度 Ra 粗粒度粗粒度细修整的办法细修整的办法砂轮的粒度号砂轮的粒度号 ，参与磨削的磨粒，参与磨削的磨粒 ，粗糙度值，粗糙度值 ；砂

18、轮的粒度号越大，砂轮的粒度号越大，粒和磨粒间离越小粒和磨粒间离越小修整砂轮时，用金刚石修整（车出细螺纹）修整砂轮时，用金刚石修整（车出细螺纹）存在导程和存在导程和切深，导程和切深切深，导程和切深 Ra ；太软太软 易脱落易脱落 Ra ；太硬太硬磨损不易脱落磨损不易脱落产生摩擦和挤压状态产生摩擦和挤压状态塑性变形塑性变形 Ra 要求：良好的要求：良好的“自砺性自砺性”3、砂轮的修整、砂轮的修整4、砂轮的硬度度、砂轮的硬度度材料硬度材料硬度 导热性好导热性好塑性变形塑性变形 Ra ；因此，淬火后磨削材料因此，淬火后磨削材料Ra ，有色金属磨削，有色金属磨削Ra 5、工件材质、工件材质6、砂轮材料、

19、砂轮材料氧化物（刚玉）氧化物（刚玉）磨削钢类；碳化物（碳化硅、碳化硼）磨削钢类；碳化物（碳化硅、碳化硼） 磨削铸铁、硬质合金；磨削铸铁、硬质合金；高硬材料（人造金刚石、立方氮化硼）高硬材料（人造金刚石、立方氮化硼）获得获得Ra 磨削加工温度很高，热影响因素占主导地位磨削加工温度很高，热影响因素占主导地位 将磨削液送将磨削液送入磨削区入磨削区降低温度降低温度塑性变形塑性变形 Ra 对磨削表面粗糙度来说，振动是主要影响因素。振动产对磨削表面粗糙度来说，振动是主要影响因素。振动产生的原因很多，将在后面讲述。生的原因很多，将在后面讲述。7加工时的振动加工时的振动二、影响表面粗糙度的因素及其改进措施二、

20、影响表面粗糙度的因素及其改进措施第一类是与磨削砂轮有关的因素第一类是与磨削砂轮有关的因素第二类是与工件材质有关的因素第二类是与工件材质有关的因素第三类是与加工条件有关的因素第三类是与加工条件有关的因素影响表面粗影响表面粗糙度的因素糙度的因素 砂轮太硬，磨粒磨损后不易脱落，使工件表面受到强烈的摩擦和挤砂轮太硬，磨粒磨损后不易脱落，使工件表面受到强烈的摩擦和挤压，增加了塑性变形，表面粗糙度值增大，同时还容易引起烧伤；压，增加了塑性变形，表面粗糙度值增大，同时还容易引起烧伤； 砂轮太软，磨粒易脱落，磨削作用减弱，也会增大表面粗糙度值。砂轮太软，磨粒易脱落，磨削作用减弱，也会增大表面粗糙度值。(1)与

21、磨削砂轮有关的因素与磨削砂轮有关的因素主要是砂轮的粒度、硬度以及对砂轮的修整等。主要是砂轮的粒度、硬度以及对砂轮的修整等。 砂轮的粒度越细，则砂轮单位面积上砂轮的粒度越细，则砂轮单位面积上的磨粒数越多，磨削表面的刻痕越细，表的磨粒数越多，磨削表面的刻痕越细，表面粗糙度值越小；但较度过细，砂轮易堵面粗糙度值越小；但较度过细，砂轮易堵塞，使表面组糙度值增大，同时还易产生塞，使表面组糙度值增大，同时还易产生波纹和引起烧伤。波纹和引起烧伤。砂轮的粒度要适度砂轮的粒度要适度砂轮硬度要合适砂轮硬度要合适砂轮的硬度是指磨粒受磨削力后从砂轮上脱落的难易程度。砂轮的硬度是指磨粒受磨削力后从砂轮上脱落的难易程度。

22、越小，修出的微刃越小，修出的微刃越多，等高性越好，越多，等高性越好，粗糙度值低。粗糙度值低。砂轮的修整质量砂轮的修整质量修整工具修整工具修整砂轮的纵向进给量修整砂轮的纵向进给量砂轮的修整质量砂轮的修整质量 砂轮的修整是用金刚石除去砂轮外层己钝化的磨粒，使磨粒切削刃锋砂轮的修整是用金刚石除去砂轮外层己钝化的磨粒，使磨粒切削刃锋利，降低磨削表面的表面粗糙度值。利，降低磨削表面的表面粗糙度值。与这两者有密切关系与这两者有密切关系铝、铜合金等软材料易堵塞砂轮，比较难磨。铝、铜合金等软材料易堵塞砂轮，比较难磨。塑性大、导热性差的耐热合金易使砂粒早期崩落，导致塑性大、导热性差的耐热合金易使砂粒早期崩落，导

23、致磨削表面粗糙度值增大。磨削表面粗糙度值增大。 (2)与工件材质有关的因素与工件材质有关的因素 包括材料的硬度、塑性、导热性等。包括材料的硬度、塑性、导热性等。对表面粗糙度对表面粗糙度有显著影响有显著影响(3)与加工条件有关的因素与加工条件有关的因素包括磨削用量、冷却条件及工艺系统的精度与抗振性等。包括磨削用量、冷却条件及工艺系统的精度与抗振性等。 除了从上述几个方面考虑采取措施外，还可从加工方法上除了从上述几个方面考虑采取措施外，还可从加工方法上着手改善，如用着手改善，如用研磨、珩磨、超精加工、抛光研磨、珩磨、超精加工、抛光等。等。切削液切削液 砂轮磨削时温度高，热的作用占主导地位。采用切削

24、液可砂轮磨削时温度高，热的作用占主导地位。采用切削液可以降低磨削区温度，减少烧伤，冲去脱落的砂粒和切屑，以免以降低磨削区温度，减少烧伤，冲去脱落的砂粒和切屑，以免划伤工件，从而降低表面粗糙度度值。但必须选择适当的冷却划伤工件，从而降低表面粗糙度度值。但必须选择适当的冷却方法和切削液。方法和切削液。减少加工表面的表面粗糙度的其它方法减少加工表面的表面粗糙度的其它方法 3.3 影响零件表面层物理力学性能的因素及其改善措施影响零件表面层物理力学性能的因素及其改善措施力力 塑性变形塑性变形 硬化硬化 热热 温度温度 软化软化 （弱化）。（弱化）。切削热在一定条件下会使切削热在一定条件下会使金属在塑性变

25、形中产生回复现象金属在塑性变形中产生回复现象，使金属失去加，使金属失去加工硬化中所得到的物理力学性能，这种现象称为工硬化中所得到的物理力学性能，这种现象称为软化软化。一、加工表面层的冷作硬化一、加工表面层的冷作硬化（一）概述（一）概述加工过程中，工件表面层金属受切削力作用，产生塑性变形，使加工过程中，工件表面层金属受切削力作用，产生塑性变形，使晶格剪晶格剪切、滑移并产生扭曲（晶粒被拉长、纤维化甚至破碎），使切、滑移并产生扭曲（晶粒被拉长、纤维化甚至破碎），使表面层的表面层的强强度和硬度增加，塑性降低度和硬度增加，塑性降低，物理性能（如密度、导电性、导热性等）也，物理性能（如密度、导电性、导热性

26、等）也有所变化。这种现象称为加工硬化，又称作有所变化。这种现象称为加工硬化，又称作冷作硬化或强化冷作硬化或强化。 综合作用结果：塑变综合作用结果：塑变 温度温度 冷作硬化冷作硬化 。冷作硬化，取决于硬。冷作硬化，取决于硬化与软化的比率。化与软化的比率。 磨削时，磨削深度和纵向磨削时，磨削深度和纵向进给速度进给速度 ，磨削力，磨削力 ，塑性变，塑性变形加剧，表面冷硬趋向形加剧，表面冷硬趋向 。 （二）影响切削加工表面冷作硬化的因素（二）影响切削加工表面冷作硬化的因素 1)切削力切削力，塑性变形，塑性变形 ，硬化程度和硬化层深度，硬化程度和硬化层深度 。如：如：切削时进给量切削时进给量 ，切削力，

27、切削力 ，塑性变形程度，塑性变形程度 ，硬化程度，硬化程度 ； 刀具的刃口圆角和后刀面的刀具的刃口圆角和后刀面的磨损量增大，塑性变形磨损量增大，塑性变形 ，冷硬，冷硬层深度和硬化程度随之层深度和硬化程度随之 。 各种机械加工方法在加工钢件时表面加工硬化的情各种机械加工方法在加工钢件时表面加工硬化的情况如下表所示。况如下表所示。2) 切削温度切削温度，软化作用，软化作用，冷硬作用，冷硬作用。如：如：切削速度增大，会使切削温度升高，有利于软化；切削速度增大，会使切削温度升高，有利于软化； 磨削时提高磨削速度和纵向进给速度，有时会使磨削区产磨削时提高磨削速度和纵向进给速度，有时会使磨削区产生较大热量

28、而使冷硬减弱。生较大热量而使冷硬减弱。3) 被加工材料的硬度低、塑性好，则切削时塑性变形越大，被加工材料的硬度低、塑性好，则切削时塑性变形越大，冷硬现象就越严重。冷硬现象就越严重。1)表面层的显微硬度表面层的显微硬度HV2)硬化层深度硬化层深度h03)硬化程度硬化程度N（三）加工硬化的衡量指标（三）加工硬化的衡量指标 HV0 金属内部的显微硬度金属内部的显微硬度%10000HVHVHVN显微硬度计测量（用显微硬度计测量（用136的金刚石压头的金刚石压头）斜截面法：斜角斜截面法：斜角030-230，测硬度、深度，测硬度、深度h0（表面冷硬很薄（表面冷硬很薄时）时）二、表面层金相组织变化与磨削烧伤

29、二、表面层金相组织变化与磨削烧伤 在磨削时，磨削区温度达到相变温度以上或足以熔化金在磨削时，磨削区温度达到相变温度以上或足以熔化金属，使属，使工件表面层金相组织发生变化、表层的硬度和强度下工件表面层金相组织发生变化、表层的硬度和强度下降、产生残余应力，甚至引起显微裂纹。降、产生残余应力，甚至引起显微裂纹。这种现象称为这种现象称为表面表面层的磨削烧伤（有氧化膜）层的磨削烧伤（有氧化膜）。 （一）机械加工表面层金相组织变化与磨削烧伤（一）机械加工表面层金相组织变化与磨削烧伤 机械加工过积中，在工件的加工区及其邻近的区域，机械加工过积中，在工件的加工区及其邻近的区域，温度温度会急剧升高会急剧升高，当

30、温度超过工件材料金相组织变化的临界点，就，当温度超过工件材料金相组织变化的临界点，就会发生金相组织变化。会发生金相组织变化。对于一般切削加工而言，温度还不会上对于一般切削加工而言，温度还不会上升到如此程度。升到如此程度。磨削烧伤将严重地影响零件的使用性能。磨削烧伤将严重地影响零件的使用性能。 1)磨削区温度磨削区温度 珠光体密度为珠光体密度为7.78 g/cm3 铁素体密度为铁素体密度为7.88 g/cm3 奥氏体密度为奥氏体密度为7.96 g/cm3 ； 切削时产生的高温会引起表面层金相组织变化。因为不同切削时产生的高温会引起表面层金相组织变化。因为不同的金属组织，它们的密度不同，因而引起的

31、残余应力。的金属组织，它们的密度不同，因而引起的残余应力。以淬火钢磨削为例以淬火钢磨削为例淬火钢原来的组织是马氏体淬火钢原来的组织是马氏体7.75 g/cm3磨削加工后磨削加工后表层可能产生回火，马氏体变为屈氏体或索氏体表层可能产生回火，马氏体变为屈氏体或索氏体密度增大而体积减小密度增大而体积减小表面产生残余拉应力表面产生残余拉应力导致导致结果结果（接近珠光体）（接近珠光体）计算？计算？（4）冷态塑性变形后比容积增大引起的表面层压应力）冷态塑性变形后比容积增大引起的表面层压应力金属密度下降，金属密度下降，比容积增大。比容积增大。金属经过冷态金属经过冷态塑性变形后塑性变形后冷态塑性变形后结晶格子

32、被扭曲冷态塑性变形后结晶格子被扭曲热加工中的锻压，其塑性变形有助于消除晶格热加工中的锻压，其塑性变形有助于消除晶格组织间的缺陷，而使密度提高；组织间的缺陷，而使密度提高；机械加工表面必然机械加工表面必然产生压应力；产生压应力；（二）、（二）、 影响表面层残余应力及磨削裂纹的因素影响表面层残余应力及磨削裂纹的因素 机械加上后表面层的残余应力，是由冷态塑性变形、热态机械加上后表面层的残余应力，是由冷态塑性变形、热态塑性变形、冷态塑性变形比容积增大和金相组织变化这三方面塑性变形、冷态塑性变形比容积增大和金相组织变化这三方面原因引起的综合结果。在一定条件下，其中某种或两种因素可原因引起的综合结果。在一

33、定条件下，其中某种或两种因素可能起主导作用。能起主导作用。车削表面的残余应力：车削表面的残余应力：200-300MPa， 使用钝刀：使用钝刀：1000MPa残残余应力余应力1、切削速度和被加工材料的影响、切削速度和被加工材料的影响低速低速热主导热主导残余拉应力；高速残余拉应力；高速表层比容增大表层比容增大金相组金相组织变化占主导织变化占主导残压残压V切削切削200残余压应力残余压应力2、进给量的影响、进给量的影响 f 塑变塑变 热热 残余拉应力残余拉应力 、深度、深度 3、前角、前角 从正从正负负塑变塑变 热热 残余拉应力残余拉应力 残余压应力残余压应力 （三）影响磨削残余应力的因素（三）影响

34、磨削残余应力的因素 2、工件材料、工件材料 强度强度 、导热、导热 塑性塑性 残拉残拉 比如比如T8热导比工业铁差，热导比工业铁差，T8易产生残拉。易产生残拉。 1、磨削用量的影响、磨削用量的影响 ap：小：小塑变占主导塑变占主导残压残压 大大热占主导热占主导残拉残拉当当ap0.025mm塑变占主导塑变占主导残压残压V砂：砂： 温度温度 热主导热主导残拉倾向残拉倾向 V工件工件 ： 热作用时间短，塑变作用热作用时间短，塑变作用 从残拉从残拉残压残压径向径向fp 烧伤烧伤 ；轴向；轴向fa 烧伤烧伤 （四）工件最终加工方法的选择（四）工件最终加工方法的选择 各种加工方法在工件表面上残留的内应力见

35、表各种加工方法在工件表面上残留的内应力见表3-3。 交变载荷的工作条件：交变载荷的工作条件： 选能产生残余压应力的加工方法选能产生残余压应力的加工方法 对滑动运动件：对滑动运动件： 选残余应力小的加工方法，使表面处于低能态选残余应力小的加工方法，使表面处于低能态滚动：选择能在表层滚动：选择能在表层Fh深处产生残余压应力的加工方法深处产生残余压应力的加工方法各种加工方法在工件表面残留的内应力情况。各种加工方法在工件表面残留的内应力情况。磨削碳钢时，含碳量越高，越容易产生裂纹；磨削碳钢时，含碳量越高，越容易产生裂纹；当碳的质量小于当碳的质量小于0.6至至0.7时，几乎不产生裂纹；时，几乎不产生裂纹

36、；淬火钢晶界脆弱，渗碳、渗氮钢受温度影响大，磨削时易产生裂纹。淬火钢晶界脆弱，渗碳、渗氮钢受温度影响大，磨削时易产生裂纹。 粗磨时，表面产生极浅的残余压应力，接着粗磨时，表面产生极浅的残余压应力，接着就是较深且较大的残余拉应力，这说明表面产生就是较深且较大的残余拉应力，这说明表面产生了一薄层一次淬火层，下层是回火组织。了一薄层一次淬火层，下层是回火组织。 精细磨削时，温度影响很小、更没有金精细磨削时，温度影响很小、更没有金相组织变化，主要是冷态塑性变形的影响，相组织变化，主要是冷态塑性变形的影响，故表面产生浅而小的残余压应力；故表面产生浅而小的残余压应力； 精磨时，热塑性变形起了主导作用，表面

37、精磨时，热塑性变形起了主导作用，表面产生很浅的残余拉应力；产生很浅的残余拉应力；磨削裂纹与工件材料及热处理规范的关系磨削裂纹与工件材料及热处理规范的关系 补充说明：补充说明：四、提高和改善零件表面层的物理力学性能的措施四、提高和改善零件表面层的物理力学性能的措施(一一)零件破坏形式零件破坏形式 一般来说，一般来说，零件表面残余应力的数值及性质主要取决于零零件表面残余应力的数值及性质主要取决于零件最终工序加工方法的选择件最终工序加工方法的选择。1疲劳破坏疲劳破坏2滑动磨损滑动磨损3滚动磨损滚动磨损零件破坏形式零件破坏形式零件表面层金属的残零件表面层金属的残余应力将直接影响机余应力将直接影响机器零

38、件的使用性能。器零件的使用性能。 从提高零件抵抗疲劳破坏的角度考虑，最终工序应选择能从提高零件抵抗疲劳破坏的角度考虑，最终工序应选择能在加工表面产生残余压应力的加工方法。在加工表面产生残余压应力的加工方法。1. 疲劳破坏疲劳破坏机器零件表面上局机器零件表面上局部 产 生 微 观 裂 纹部 产 生 微 观 裂 纹在交变载荷在交变载荷的 作 用 下的 作 用 下拉应力拉应力作用下作用下原生裂原生裂纹扩大纹扩大导致零导致零件破坏件破坏滑动摩擦的机械作用滑动摩擦的机械作用物理化学方面的综合作用物理化学方面的综合作用2滑动磨损滑动磨损指的是两个零件作相对滑动，滑动面逐渐磨损的现象。指的是两个零件作相对滑

39、动，滑动面逐渐磨损的现象。滑动磨损机理滑动磨损机理粘接磨损粘接磨损扩散磨损扩散磨损化学磨损化学磨损 从提高零件抵抗滑动摩擦引起的磨损考虑，最终工序应从提高零件抵抗滑动摩擦引起的磨损考虑，最终工序应选择能在加工表面产生残余拉应力的加工方法。选择能在加工表面产生残余拉应力的加工方法。 从抵抗粘接磨损、扩散磨损、化学磨损考虑对残余应力从抵抗粘接磨损、扩散磨损、化学磨损考虑对残余应力的性质无特殊要求时，应尽量减小表面残余应力值。的性质无特殊要求时，应尽量减小表面残余应力值。滑动摩擦工作应力分布如图所示。滑动摩擦工作应力分布如图所示。 当表面层的压缩工作应力超过材料当表面层的压缩工作应力超过材料的许用应

40、力时，将使表面层金属磨损。的许用应力时，将使表面层金属磨损。改善措施改善措施 3滚动磨损滚动磨损指的是两个零件作相对滚动，滚动面将逐渐磨损的现象。指的是两个零件作相对滚动，滚动面将逐渐磨损的现象。滚动磨损来自滚动磨损来自滚动摩擦的机械作用滚动摩擦的机械作用物理化学方面物理化学方面综合作用综合作用 从提高零件抵抗滚动摩擦引起的磨损从提高零件抵抗滚动摩擦引起的磨损考虑，最终工序应选择能在表面层下深考虑，最终工序应选择能在表面层下深h处处产生压应力的加工方法。产生压应力的加工方法。 滚动磨损的决定性因素滚动磨损的决定性因素是表面层下深是表面层下深h处的最大拉应力。处的最大拉应力。最终工序加工方法的选

41、择可参考下表最终工序加工方法的选择可参考下表 (二二)表面强化工艺表面强化工艺 由前述可知，表面质量尤其是表面层的物理力学性能，对由前述可知，表面质量尤其是表面层的物理力学性能，对零件的使用性能及寿命影响很大，如果最终工序不能保证零件零件的使用性能及寿命影响很大，如果最终工序不能保证零件表面获得预期的表面质量要求，则可在工艺过程中增设表面强表面获得预期的表面质量要求，则可在工艺过程中增设表面强化工序，以改善表面性能。化工序，以改善表面性能。 表面强化工艺表面强化工艺是指通过冷压加工方法使表面层金属发生冷是指通过冷压加工方法使表面层金属发生冷态塑性变形，以降低表面粗糙度值，提高表面硬度，并在表面

42、态塑性变形，以降低表面粗糙度值，提高表面硬度，并在表面层产生残余压应力。这种方法工艺简单、成本低廉，应用广泛。层产生残余压应力。这种方法工艺简单、成本低廉，应用广泛。喷九强化喷九强化滚压加工滚压加工液体磨料强化等液体磨料强化等表面强化常用工艺方法表面强化常用工艺方法 1喷九强化喷九强化利用压缩空气或离心力将大量的珠丸利用压缩空气或离心力将大量的珠丸(0.4 4mm)高速打击被加高速打击被加工零件表面，使表面产生冷硬层和残余压应力，可显著提高零工零件表面，使表面产生冷硬层和残余压应力，可显著提高零件的疲劳强度。珠丸材料：铸铁或砂石、钢丸。喷丸设备件的疲劳强度。珠丸材料：铸铁或砂石、钢丸。喷丸设备

43、:压缩压缩空气喷丸装置或机械离心式喷丸装置，喷丸速度：空气喷丸装置或机械离心式喷丸装置，喷丸速度：35 50ms。珠丸珠丸(直径为直径为0.4 4mm)高速高速(35 50 m/s)打击被加打击被加工 零 件 表 面工 零 件 表 面使表面产生冷硬使表面产生冷硬层和残余压应力层和残余压应力应用应用 喷九加工主要用于强化形状复杂的零件，如齿轮、喷九加工主要用于强化形状复杂的零件，如齿轮、连杆、曲轴等。零件经喷九强化后，硬化层深度可达连杆、曲轴等。零件经喷九强化后，硬化层深度可达0.7mm，表面租糙度，表面租糙度Ra值可由值可由3.2 减少到减少到0.4 ，使，使用寿命可提高几倍到几十倍。用寿命可

44、提高几倍到几十倍。 2滚压加工滚压加工 用淬硬的滚压工具用淬硬的滚压工具(滚轮或滚珠滚轮或滚珠)在常温在常温下对工件表面施加压力，使其产生塑性变下对工件表面施加压力，使其产生塑性变形，工件表面上原有的波峰被填充到相邻形，工件表面上原有的波峰被填充到相邻的波谷中，减小表面粗糙度值，表面产生的波谷中，减小表面粗糙度值，表面产生冷硬层和残余压应力，提高零件的承裁能冷硬层和残余压应力，提高零件的承裁能力和疲劳强度。力和疲劳强度。F方法方法滚压工具滚压工具波峰被填充到波峰被填充到相邻的波谷中相邻的波谷中表面产生冷硬层表面产生冷硬层和 残 余 压 应 力和 残 余 压 应 力 滚压可以加工外圆、孔、平面及

45、成形表面，通常滚压可以加工外圆、孔、平面及成形表面，通常在卧式车床、转塔车床或自动车床上进行。在卧式车床、转塔车床或自动车床上进行。功效功效表面层硬度一般可提高表面层硬度一般可提高20 40；表面层金属的耐疲劳强度可提高表面层金属的耐疲劳强度可提高30 50。应用应用滚压加工应用实例滚压加工应用实例1. 弹性外圆滚压工具弹性外圆滚压工具弹簧主要用于控制压力的大小弹簧主要用于控制压力的大小为了提高强化效率，为了提高强化效率，可以采用双排滚压工可以采用双排滚压工具，第一排滚珠直径具，第一排滚珠直径较小，作粗加工用，较小，作粗加工用，第二排滚珠直径较大，第二排滚珠直径较大，作精加工用。作精加工用。2

46、. 孔滚压工具孔滚压工具小滚珠作粗加工用小滚珠作粗加工用大滚珠作精加工用大滚珠作精加工用3液体磨料强化液体磨料强化 如图所示，液体和磨料在如图所示，液体和磨料在400 800kPa下，从喷嘴高速喷出，射向下，从喷嘴高速喷出，射向工件表面，磨粒的冲击作用降低工件工件表面，磨粒的冲击作用降低工件表面的表面粗糙度值并碾压金属表面。表面的表面粗糙度值并碾压金属表面。液体磨料强化是利用液体和磨料的混合物强化工件表面的方法。液体磨料强化是利用液体和磨料的混合物强化工件表面的方法。方法方法 由于磨粒的冲击和微量切削作用，使工件表面产生几十微米由于磨粒的冲击和微量切削作用，使工件表面产生几十微米的塑性变形层。

47、加工后的工件表面层具有的塑性变形层。加工后的工件表面层具有残余压应力，提高了工残余压应力，提高了工件的耐磨性、抗蚀性和疲劳强度。件的耐磨性、抗蚀性和疲劳强度。效果效果 液体磨料强化工艺最宜于加工复杂型面，如锻摸、液体磨料强化工艺最宜于加工复杂型面，如锻摸、汽轮机叶片、螺旋桨、仪表零件和切削刀具等。汽轮机叶片、螺旋桨、仪表零件和切削刀具等。应用应用3.4 机械加工过程中的振动机械加工过程中的振动振动的危害振动的危害（1）工件与刀具间的相对位移）工件与刀具间的相对位移加工表面产生振痕加工表面产生振痕表面质量表面质量和使用性能受影响；和使用性能受影响；（2）工艺系统受交变载荷）工艺系统受交变载荷刀具

48、、机床易磨损刀具、机床易磨损影响切削加工影响切削加工的顺利进行；的顺利进行；（3）振动噪声危害操作者的健康。）振动噪声危害操作者的健康。自由振动自由振动指的是当系统受到初始干扰力作用而破坏了其平衡状态后，系统仅指的是当系统受到初始干扰力作用而破坏了其平衡状态后，系统仅靠弹性恢复力来维持的振动。靠弹性恢复力来维持的振动。3.4 工艺系统的振动工艺系统的振动1强迫振动（受迫振动）强迫振动（受迫振动）2自激振动自激振动 机械加工振动的分类机械加工振动的分类1强迫振动强迫振动强迫振动强迫振动 由由外界外界周期性激振力引起和维持的振动。周期性激振力引起和维持的振动。外界外界既可指工艺系统以外既可指工艺系

49、统以外也可指工艺系统内部由刀具和工件组成的切削系统也可指工艺系统内部由刀具和工件组成的切削系统质量、弹簧和阻尼以外质量、弹簧和阻尼以外2自激振动自激振动 在一定条件下，由在一定条件下，由振动系统本身振动系统本身产生的交变力激发和维产生的交变力激发和维持的一种稳定的周期性振动称为自激振动。持的一种稳定的周期性振动称为自激振动。 通常，机械加工过程中产生的振动对机械加工来讲是十分通常，机械加工过程中产生的振动对机械加工来讲是十分有害的。有害的。 近来，对切削机理进行研究得到这样的观点，近来，对切削机理进行研究得到这样的观点，即在切削过即在切削过程中，切屑不是根据刀尖与工件间的静力学关系形成，而是由

50、程中，切屑不是根据刀尖与工件间的静力学关系形成，而是由连续地产生与一次冲击破坏机理相类似的动力学关系而形成的。连续地产生与一次冲击破坏机理相类似的动力学关系而形成的。因此，有人利用振动来更好地切削，如振动磨削、振动研抛、因此，有人利用振动来更好地切削，如振动磨削、振动研抛、超声波加工等，都是利用振动来提高表面质量或生产率。超声波加工等，都是利用振动来提高表面质量或生产率。振动的利用振动的利用一、机械加工过程中的强迫振动一、机械加工过程中的强迫振动如其它机床或机器的振动通如其它机床或机器的振动通过地基传给正在进行加工的过地基传给正在进行加工的机床，引起工艺系统振动。机床，引起工艺系统振动。（一）

51、强迫振动产生的原因（一）强迫振动产生的原因强迫振动是由于机床外部和内部振源的激振力所引发的振动。强迫振动是由于机床外部和内部振源的激振力所引发的振动。(1)系统外部的周期性激振力系统外部的周期性激振力如齿轮啮合时的冲击、带传动中的带如齿轮啮合时的冲击、带传动中的带厚不均或接头不良、滚动轴承滚动体厚不均或接头不良、滚动轴承滚动体误差、液压系统中的冲击现象以及往误差、液压系统中的冲击现象以及往复运动部件换向时的惯性力等，都会复运动部件换向时的惯性力等，都会引起强迫振动。引起强迫振动。(2)高速回转零件的质量高速回转零件的质量不平衡引起的振动不平衡引起的振动如砂轮、齿轮、电动机转子、如砂轮、齿轮、电

52、动机转子、带轮、联轴器等旋转件不平衡带轮、联轴器等旋转件不平衡产生离心力而引起强迫振动。产生离心力而引起强迫振动。 (3)传动机构的缺陷和往复运传动机构的缺陷和往复运动部件的惯性力引起的振动动部件的惯性力引起的振动 有些加工方法如铣削、拉削及滚齿等，有些加工方法如铣削、拉削及滚齿等，由于切削的不连续，导致切削力的周期由于切削的不连续，导致切削力的周期性变化，引起强迫振动。性变化，引起强迫振动。 (4)切削过程的间歇性切削过程的间歇性 2强迫振动的数学描述及特性强迫振动的数学描述及特性 工艺系统是多自由度的振动系统，振动形态非常复杂。要精工艺系统是多自由度的振动系统，振动形态非常复杂。要精确地描

53、述和解决多自由度的振动系统是很困难的，但就其某一确地描述和解决多自由度的振动系统是很困难的，但就其某一特定的自由度而言，其振动特性与相应频率的单自由度振动可特定的自由度而言，其振动特性与相应频率的单自由度振动可简化为单自由度系统来分析。简化为单自由度系统来分析。 如图，在加工中磨头受周期性变如图，在加工中磨头受周期性变化的干扰力产生扰动，由于磨头系统化的干扰力产生扰动，由于磨头系统的刚度远比工件的刚度低，故可把磨的刚度远比工件的刚度低，故可把磨削系统简化为一个单自由度系统。削系统简化为一个单自由度系统。以内圆磨削为例以内圆磨削为例 m的受力情况的受力情况 如图如图c所示，作用在所示，作用在m上

54、的力有：与位移上的力有：与位移成正比的弹性恢复力成正比的弹性恢复力kx，与运动速度成正比的粘性阻尼力，与运动速度成正比的粘性阻尼力x ，简谐激振力，简谐激振力Fsint ，则该系统的运动方程式为：，则该系统的运动方程式为：磨头简化为一个等效质磨头简化为一个等效质量量m；把质量；把质量m支承在支承在刚度为刚度为k的等效弹簧上；的等效弹簧上；系统中存在的阻尼系统中存在的阻尼相相当于与等效弹簧并联当于与等效弹簧并联 ；作用在作用在m上的交变力假上的交变力假设为简谐激振力设为简谐激振力Fsint。这样就可以得到单自由度系统典型的动力学模型，如图这样就可以得到单自由度系统典型的动力学模型，如图b所示。所

55、示。 第一项第一项(通解通解)为有阻尼的自由为有阻尼的自由振动过程，如图振动过程，如图a所示，经过一段所示，经过一段时间后，这部分振动衰减为零。时间后，这部分振动衰减为零。 第二项第二项(特解特解)如图如图b所示，是圆所示，是圆频率等于激振圆频率的强迫振动。频率等于激振圆频率的强迫振动。 图图c为两种解叠加后的振动过为两种解叠加后的振动过程。程。可以看到经历过渡过程以后，可以看到经历过渡过程以后，强迫振动是稳定的振动过程。强迫振动是稳定的振动过程。进进入稳态后的振动方程为：入稳态后的振动方程为：振动本身也不能使激振力变化。振动本身也不能使激振力变化。(2)强迫振动的振动频率与外界激振强迫振动的

56、振动频率与外界激振力的频率相同，而与系统的固有频力的频率相同，而与系统的固有频率无关。率无关。(3)强迫振动的幅值既与激振力的幅强迫振动的幅值既与激振力的幅值有关，又与工艺系统的动态特性值有关，又与工艺系统的动态特性有关（固有频率）。有关（固有频率）。3、强迫振动的特性是：、强迫振动的特性是：(1)强迫振动是由周期性激振力引起的，不会被阻尼衰减掉，强迫振动是由周期性激振力引起的，不会被阻尼衰减掉， 二、机械加工中的自激振动（颤振）二、机械加工中的自激振动（颤振） 切削加工时，在没有周期性外力作用的情况下，有时切削加工时，在没有周期性外力作用的情况下，有时刀具刀具与工件之间与工件之间也可能产生强

57、烈的相对振动，并在工件的加工表面也可能产生强烈的相对振动，并在工件的加工表面上残留下明显的、有规律的振纹。这种上残留下明显的、有规律的振纹。这种由振动系统本身由振动系统本身产生的产生的交变力激发和维持的振动称为交变力激发和维持的振动称为自激振动自激振动，通常也称为，通常也称为颤振颤振。(一一)自激振动的产生条件和特性自激振动的产生条件和特性处于切削过程处于切削过程中的工艺系统中的工艺系统作用作用干扰力干扰力产生产生自由振动自由振动引起引起刀具和工件相刀具和工件相对位置的变化对位置的变化切削力的波动切削力的波动这变化这变化又引起又引起工艺系统工艺系统产生振动产生振动导致导致1、自激振动的产生、自

58、激振动的产生 自激振动系统是一个闭环反馈自控系统，调节系统把持续自激振动系统是一个闭环反馈自控系统，调节系统把持续作用的能源能量转变为交变力对振动系统进行激振，振动系统作用的能源能量转变为交变力对振动系统进行激振，振动系统的振动又控制切削过程产生激振力，以反馈制约进入振动系统的振动又控制切削过程产生激振力，以反馈制约进入振动系统的能量。的能量。组成的一个闭环系统组成的一个闭环系统2、自激振动的组成、自激振动的组成振动系统振动系统(工艺系统工艺系统)调节系统调节系统(切削过程切削过程)3、自激振动的特性、自激振动的特性1)自激振动的频率等于或接近系统的固有频率自激振动的频率等于或接近系统的固有频

59、率，即由系统本身的，即由系统本身的参数所决定。参数所决定。2)自激振动是由外部激振力的偶然触发而产生的一种不衰减运动自激振动是由外部激振力的偶然触发而产生的一种不衰减运动，维持振动所需的交变力是由振动过程本身产生的维持振动所需的交变力是由振动过程本身产生的，在切削过程中，在切削过程中，停止切削运动，交变力也随之消失，自激振动也就停止。停止切削运动，交变力也随之消失，自激振动也就停止。3)自激振动能否产生和维持取决于每个振动周期内摄入和消耗自激振动能否产生和维持取决于每个振动周期内摄入和消耗的能量。的能量。自激振动系统维持稳定振动的条件是自激振动系统维持稳定振动的条件是，在，在个振动周个振动周期

60、内，从能源输入到系统的能量期内，从能源输入到系统的能量(E)等于系统阻尼所消耗的能等于系统阻尼所消耗的能量量(E)。如果吸收能量大于消耗能量，则振动会不断加强；如。如果吸收能量大于消耗能量，则振动会不断加强；如果吸收能量小于消耗能量则振动将不断衰减而被抑制。果吸收能量小于消耗能量则振动将不断衰减而被抑制。(二二)自激振动的激振学说自激振动的激振学说 切削过程中产生颤振的原因及机理很复杂，虽经长期研究，切削过程中产生颤振的原因及机理很复杂，虽经长期研究，目前尚无一种能阐明各种情况下产生颤振的理论。目前尚无一种能阐明各种情况下产生颤振的理论。1负摩擦激振学说负摩擦激振学说2再生颤振学说再生颤振学说