磨削加工是指利用磨料或磨具以较高的线速度旋转,以切除工件上多余材料,对工件表面进行加工的方法。磨削加工的精度能达到IT5～IT6级,甚至高于IT5级,表面粗糙度为Ra0.32～Ra1.25μm。磨削加工的发展方向是高速磨削、强力磨削、超硬磨削,特别是强力磨削。然而磨削加工中的振动会严重影响加工工件的精度与表面质量,因此需要研究磨削加工中振动的特性,探索提高加工工件表面质量与生产效率的有效途径。文章详细介绍了磨削原理、振动理论基础、非线性振动及有限元原理与方法,以M1432A型外圆磨床为研究对象,在考虑影响磨削精度的主要因素基础上,建立了两自由度的外圆磨削系统非线性振动模型,将外圆磨削力作为激振力。利用MATLAB进行仿真分析,得到了关于角频率的分岔图、相图及庞加莱截面图,分析了其对系统振动特性的影响。研究结果表明,磨削加工过程中须避免角频率与振动系统固有频率相近,以避开系统的概周期运动或混沌运动,即磨床在起动和停车阶段以及转速在接近磨床固有频率时,系统运动状态不稳定,会引起加工工件表面质量的严重下降,实际生产中应避开磨床处于此种运动状态。文章最后对M1432A型外圆磨床的砂轮架主轴机构进行了模态分析,运用SolidWorks完成了相关零件的三维实体模型的建立,并用Simulation对砂轮架主轴机构进行有限元分析求解,得到了砂轮架主轴的前12阶振型,重点分析了对振动影响较大的频率,提出了相应的控制措施,例如避开砂轮主轴主电动机的固有频率,避免共振的发生,以提高磨削加工的精度与表面质量。