频谱谐波时效技术在成套机床部件上的应用-.pdf

频谱谐波时效技术在成套机床 部件上的应用 北京翔博科技有限责任公司 1 0 0 0 8 6 李杰颜勇志 频谱谐波时效技术是在振动时效技术基础上的 一 种重 大突破 ，已经成功应 用于航 空 、航 天 、兵 器 、船舶 、机床及工程机械等领域 ，并被列入 国家 重点节能减排技术推广 目录 第二批。 振动时效 VS R是以振动的形式给工件施加 附加应 力，当附加应力与残余应力叠加后 ，达到或 超过材料的屈服极限时 ，工件发生微观或宏观塑性 变形 ，从而 降低和均化工件 内的残余应力 ，并使其 尺寸精度达到稳定。VS R 对消除、减少或均化金属 工件内的残余应 力，提高工件抗动静载、抗变形能 力 ，稳定尺寸精度有超卓的功效 。 频谱谐波技术不再沿用原有的扫频方式 ，而是 通过傅立 叶分析方法对工件进行频谱分析找 出工件 的几十种谐波频率 ，在这几十种谐波频率中优选 出 对消除工件残余应力效果最佳的五种不同振 型的谐 波频率进行时效处理 ，达到多维消除应力提高尺寸 精度稳定性的 目的。 频谱谐波 方式不论工件大小 、频率 刚性高低 、 材料特性 均能找 出五种不同振 型的谐波峰。不受激 振器的转速范围限制 ，对激振 点和拾振点无特殊要 求 ，能够 处理亚共振无法处理 的高刚性高固有频率 工件 ，能够满足对尺寸精度要求高 的工件 ，振动噪 声低 ，在机械行业 的覆盖面接近 1 0 0 ％。处理 的转 速全部在6 0 0 0 r ／ mi n 以下 ，也解决 了亚共振设备噪 声大的问题 。 1 ． 长沙机床厂的应用 枪钻系列部件为铸造件 ，均为关键部件 ，它们 的可靠性和尺寸精度稳定性直接关系到机床的精度 和使用寿命 。枪钻系列的铸件要求精度高 ，需要在 毛坯状态和粗加 工后各做一次时效。以前厂 内采用 6 6 晚 参 磊 棚工 传统的亚共振 时效 ，应用一段时 间后发现效果不稳 定 ，操作困难 ，噪声 巨大 ，此工艺没有得到推 广和 执行 。 长沙机床厂领导在接触并 了解了频谱谐波时效 技 术后 ，在拉床床身上进行 了初步试验 ，获得技术 认 可后 ，才在枪 钻 系列成套 工件上 正式应 用此技 术。 2 ． 频谱谐波时效床身试验 1 工件情况拉床床身，长宽高为6 m2 m l m，重8 t ，材质Q3 4 5，因焊 接残余应 力大 ，精 加 工后仍存在变形问题 ，装配时需要修磨 ，影响生 产效率和机床的精度 。 2 数量频谱谐波时效和原工艺各两件。 3 原工 艺下料一焊接 一粗加 工 一精 加工 一 装配。 4 频谱 谐波工艺下料 一焊 接 一频谱 谐波 时效一粗加工一频谱谐波时效 一精加 工一装配 。 5 效果验证尺寸精度及稳定性检测 。 6 频谱谐波时效参数要求每个激振点至少 应完成完整4 0 mi n 振动 ，处理5 个不 同振型的频率且 其 中有两个频率的最大加速 度在3 0 ～7 0 m／ s 2 。 7时效过程如 图l 所示 。现场协调好处理 工件用橡胶垫平稳支撑起来 ，用弓形夹把激振 器刚 性 牢 固地 装夹 到工件 上 ，连 接好设 备各连 线 ，开 机运行 ，激振器偏心调 整 g 7 o ％，系统 自动分析 出 5 种不 同振型的谐波频率 ，时效处理完毕后 ，保存 时 效 曲线 ，整个过程符合 兵器行业标 准wJ 2 6 9 6 2 0 0 8 要求 。 8 检测结 果如 附表所示 。可 以 明显 看到 经频谱谐波时效处理的床身其精加 工后至转运到装