目前振動(dòng)時(shí)效應(yīng)用中常見(jiàn)的是操作工藝問(wèn)題,在時(shí)效前首先要分析工件的應(yīng)力分布及日后使用情況,確定采用的時(shí)效的方法及重點(diǎn)時(shí)效的部位,對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量有著很大的幫助。
一、 振動(dòng)時(shí)效的發(fā)展
近年來(lái),隨著環(huán)境友好型社會(huì)的建立,振動(dòng)時(shí)效技術(shù)作為一種環(huán)保、節(jié)能、高效的時(shí)效工藝處理方法,以其特有的優(yōu)點(diǎn)和明顯的經(jīng)濟(jì)效益,被越來(lái)越多的機(jī)械生產(chǎn)廠(chǎng)認(rèn)同、接受并使用。
二、 振動(dòng)時(shí)效的機(jī)理
振動(dòng)時(shí)效的實(shí)質(zhì)是通過(guò)振動(dòng)的形式給工件施加一個(gè)動(dòng)應(yīng)力,當(dāng)動(dòng)應(yīng)力與工件本身的殘余應(yīng)力疊加后,達(dá)到或超過(guò)材料的微觀屈服極限時(shí),工件就會(huì)發(fā)生微觀或宏觀的局部、整體的彈性塑性變形,同時(shí)降低并均化工件內(nèi)部的殘余應(yīng)力,終達(dá)到防止工件變形與開(kāi)裂,穩(wěn)定工件尺寸與幾何精度的目的。
三、 振動(dòng)時(shí)效工藝的常見(jiàn)問(wèn)題
由于部分用戶(hù)對(duì)振動(dòng)時(shí)效的機(jī)理不甚了解,盲目使用一些簡(jiǎn)易的振動(dòng)時(shí)效設(shè)備對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行時(shí)效。這種完全不針對(duì)工件個(gè)性、僅按照振動(dòng)時(shí)效設(shè)備生產(chǎn)者預(yù)置的參數(shù),對(duì)各種工件均采用一種或幾種工藝參數(shù)進(jìn)行時(shí)效的方法,會(huì)導(dǎo)致被時(shí)效工件出現(xiàn)下列幾種情況:
1. 假時(shí)效:工件未發(fā)生共振或振幅很小或者雖然振幅較大,但工件整體做剛體振動(dòng)或擺動(dòng);
2. 誤時(shí)效:工件雖然產(chǎn)生共振,但是發(fā)生的振型與工件所需要的振型不一致,動(dòng)應(yīng)力沒(méi)有加到工件需去應(yīng)力的部位,這樣不能使工件達(dá)到預(yù)期的時(shí)效目的,影響時(shí)效的效果;
3. 過(guò)時(shí)效:由于不針對(duì)工件個(gè)性采用合理的時(shí)效參數(shù),完全照盲目預(yù)置的參數(shù),對(duì)工件進(jìn)行時(shí)效,可能會(huì)因?yàn)楣舱襁^(guò)于強(qiáng)烈或振幅過(guò)大,導(dǎo)致工件內(nèi)部的缺陷(裂紋、夾渣、氣孔、縮松等)繼續(xù)擴(kuò)大、撕裂,甚至報(bào)廢的嚴(yán)重后果。
四、 振動(dòng)時(shí)效的工藝分析
首先,應(yīng)在時(shí)效前分析工件的殘余應(yīng)力分布情況,形位精度要求,以及今后的工作載荷和可能失效的原因等,制訂合理的振動(dòng)時(shí)效工藝,確定時(shí)效路線(xiàn)及重點(diǎn)時(shí)效部位。
1. 形位精度分析:
根據(jù)工件直線(xiàn)度、圓柱度、平面度、同軸度、對(duì)稱(chēng)度等,應(yīng)采取不同的激振力,選用不同的振型。
2. 共振頻率分析:
根據(jù)工件強(qiáng)度、剛性、批量選擇不同支撐方式或采用振動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行處理。
3. 振型分析:
不同的頻率對(duì)應(yīng)不同的振型,不同的振型對(duì)應(yīng)不同動(dòng)應(yīng)力場(chǎng)。
4. 工作載荷:
針對(duì)工件今后的工作變形狀況,應(yīng)重點(diǎn)消除工況狀態(tài)工件載荷較大部位的殘余應(yīng)力,選用與之相對(duì)應(yīng)的振型進(jìn)行時(shí)效處理。
5. 工況失效分析:
根據(jù)今后可能出現(xiàn)的問(wèn)題,應(yīng)選用不同的激振力不同的時(shí)間進(jìn)行時(shí)效處理。
五、振動(dòng)時(shí)效效果分析
根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 25712-2010),可以判斷振動(dòng)時(shí)效的效果標(biāo)準(zhǔn)主要對(duì)以下內(nèi)容進(jìn)行了效果的描述:
(出現(xiàn)下列情況之一時(shí),即可判定為達(dá)到振動(dòng)時(shí)效工藝效果)
1、 振幅時(shí)間(g/t)曲線(xiàn)上升后變平。
2、 振幅時(shí)間(g/t)曲線(xiàn)上升后下降然后變平。
3、 振幅頻率(g/ω)曲線(xiàn)振后的比振前的峰值升高。
4、 振幅頻率(g/ω)曲線(xiàn)振后的比振前的峰值點(diǎn)左移。
5、 振幅頻率(g/ω)曲線(xiàn)振后的比振前的帶寬變窄。
6、 振幅頻率(g/ω)曲線(xiàn)振后共振峰有裂變現(xiàn)象發(fā)生。
六、 振動(dòng)時(shí)效選型
通過(guò)大量的工藝實(shí)驗(yàn)證明:振動(dòng)時(shí)效是一種具有前瞻性的環(huán)保、節(jié)能、高效的工藝方法,能在很大程度上替代熱時(shí)效,應(yīng)該大力推廣使用。但是,如果振動(dòng)時(shí)效工藝不合理,對(duì)工件是不能起到時(shí)效作用的。只有按照針對(duì)被時(shí)效工件的客觀、科學(xué)的工藝方案進(jìn)行時(shí)效處理,才是有用的、科學(xué)的、符合工件時(shí)效要求的。