>摘要：研究了傳統(tǒng)刮研方法，提出這種刮研方法帶來(lái)的質(zhì)量問(wèn)題，并提出新的刮研工藝——振動(dòng)研點(diǎn)刮研法。論述了這種新工藝優(yōu)點(diǎn)：增大實(shí)際接觸面積；減小接觸變形，消除宏觀不平的影響。

　　關(guān)鍵詞：刮研　振動(dòng)研點(diǎn)　接觸面積　接觸變形車床主軸箱與床身固定結(jié)合面是重要結(jié)合面。因?yàn)檫@個(gè)面決定了車床主軸的一項(xiàng)精度，而這樣重要的接觸面采用傳統(tǒng)的刮研方法配刮，床身接觸面為刮研面，主軸箱底面是精刨面，緊固后由于機(jī)加工表面宏觀不平的影響，只有少數(shù)硬點(diǎn)與機(jī)加工表面接觸，使該固定接觸面接觸剛度低，機(jī)床動(dòng)剛度低，抗振性能差。同時(shí)接觸點(diǎn)磨損快，機(jī)床精度不穩(wěn)定。筆者提出振動(dòng)研點(diǎn)刮研法，也稱就位研點(diǎn)刮研法。采用這種新工藝，接觸硬點(diǎn)數(shù)量可知，接觸點(diǎn)數(shù)量可以控制，結(jié)合面接觸剛度可以控制。因?yàn)檎駝?dòng)研點(diǎn)必須將機(jī)床各部件安裝就位，因此也稱為就位研點(diǎn)法。

　　例如：普通車床主軸箱與床身結(jié)合面可先使用傳統(tǒng)刮研法加工，然后將主軸箱與床身緊固，啟動(dòng)拖動(dòng)發(fā)電機(jī)。如裝配過(guò)程復(fù)雜的可用激振器對(duì)機(jī)床激振。這時(shí)緊固后的結(jié)合面出現(xiàn)振動(dòng)摩擦，接觸的少數(shù)硬點(diǎn)會(huì)顯示出來(lái)，然后對(duì)硬點(diǎn)刮削，讓更多的高點(diǎn)參與接觸。這時(shí)的刮研表面不再是平面，刮研表面與精刨表面的接觸，就象人的上下牙齒咬在一起，可消除宏觀不平的影響。此時(shí)的接觸硬點(diǎn)分布均勻，隨著刮研次數(shù)增多，每平方英寸接觸點(diǎn)數(shù)量也會(huì)增加。對(duì)于普通車床主軸箱和床身接觸面，接觸硬點(diǎn)達(dá)到每平方英寸7點(diǎn)，接觸變形即可為零，滿足接觸剛度要求。這個(gè)接觸面變形為零，使普通車床整機(jī)變形減小15％。這時(shí)結(jié)合面實(shí)際接觸面積等于名義接觸面積。由于接觸面積大，外力作用時(shí)，壓強(qiáng)小，磨損少，機(jī)床精度壽命直接進(jìn)入穩(wěn)定期。

　　機(jī)床振動(dòng)研點(diǎn)發(fā)生機(jī)理可用數(shù)學(xué)模型表示。機(jī)床出現(xiàn)受迫振動(dòng)時(shí)，固定結(jié)合面位移響應(yīng)為式中　P——激振力，MPaωn——系統(tǒng)固有角頻率，rad/sω——外力角頻率，rad/sδ——衰減系數(shù)，t——時(shí)間，s在金屬切削過(guò)程中，由機(jī)床—工件—刀具組成的慣性系統(tǒng)是一個(gè)振動(dòng)系統(tǒng)。主軸箱與床身結(jié)合面是這個(gè)系統(tǒng)的一個(gè)環(huán)節(jié)，也會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)，系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為式中　KC——切削剛度，表示單位切削截面積所產(chǎn)生的切削力，N/(mm.μm)b——切削寬度，mmμ——兩次切削重疊系數(shù)W（S）——系統(tǒng)開(kāi)環(huán)狀態(tài)下傳遞函數(shù)（S=iω）u——位移響應(yīng)，μm以上兩種振型的位移響應(yīng)表明，固定結(jié)合面緊固后在激振力作用下出現(xiàn)振動(dòng)摩擦，接觸硬點(diǎn)摩擦后發(fā)亮顯現(xiàn)出來(lái)。振動(dòng)研點(diǎn)刮研法，排除結(jié)合面宏觀不平的影響，使實(shí)際接觸面積增大等于名義接觸面積，接觸變形為零。

　　由接觸剛度公式k=P/δ（式中P為作用力；δ為變形）分析，當(dāng)δ→0時(shí)，接觸剛度趨于無(wú)窮大。實(shí)際意義是：兩個(gè)分開(kāi)的部件，相當(dāng)于一個(gè)整體零件。這樣的裝配結(jié)果機(jī)床抗振性能明顯增加。用新工藝裝配的車床切槽寬度試驗(yàn)比以前增加2mm。加工表面粗糙度值減小一個(gè)等級(jí)。其相關(guān)精度比以前穩(wěn)定。