一、認(rèn)識振動時(shí)效(振動時(shí)效的機(jī)理)
振動時(shí)效的實(shí)質(zhì)是通過振動的形式給工件施加一個(gè)動應(yīng)力,當(dāng)動應(yīng)力與工件本身的殘余應(yīng)力疊加后,達(dá)到或超過材料的微觀屈服極限時(shí),工件就會發(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,最終達(dá)到防止工件變形與開裂,穩(wěn)定工件尺寸與幾何精度的目的。
二、振動時(shí)效機(jī)使用過程中的常見問題(客戶反映時(shí)效效果差)
由于部分用戶對振動時(shí)效的機(jī)理不甚了解,盲目使用一些簡易的(所謂“全自動振動時(shí)效”)振動時(shí)效設(shè)備對產(chǎn)品進(jìn)行時(shí)效。這種完全不針對工件個(gè)性、僅按照振動時(shí)效設(shè)備生產(chǎn)者預(yù)置的參數(shù),對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或擺動,“全自動振動時(shí)效設(shè)備”也能按照預(yù)置的程序打印或輸出各種時(shí)效參數(shù)、曲線,誤導(dǎo)操作者和工藝員判斷,這樣工件根本沒有達(dá)到時(shí)效的效果;
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,動應(yīng)力沒有加到工件需去應(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、 過時(shí)效:由于不針對工件個(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),對工件進(jìn)行時(shí)效,可能會因?yàn)楣舱襁^于強(qiáng)烈或振幅過大,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。
三、振動時(shí)效的工藝分析
由上述的振動時(shí)效工藝的現(xiàn)狀可以看出:用盲目的全自動振動時(shí)效工藝對工件時(shí)效處理是偽科學(xué)的,這不僅不能使工件達(dá)到時(shí)效目的,還會因此出現(xiàn)嚴(yán)重的后果,造成工件開裂,甚至機(jī)毀人亡。
那么,什么樣的振動時(shí)效工藝才是科學(xué)的呢?
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,制訂合理的振動時(shí)效工藝,確定時(shí)效路線及重點(diǎn)時(shí)效部位。
1、 形位精度分析:
根據(jù)工件直線度、圓柱度、平面度、同軸度、對稱度等,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平臺進(jìn)行處理。
3、 振型分析:
不同的頻率對應(yīng)不同的振型,不同的振型對應(yīng)不同動應(yīng)力場。
4、 工作載荷:
針對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。 其次,應(yīng)根據(jù)被時(shí)效的工件,科學(xué)地選擇振動時(shí)效設(shè)備。不應(yīng)該選擇一些簡易的、所謂“全自動振動時(shí)效設(shè)備”;而應(yīng)該深入了解振動時(shí)效機(jī)理后,通過比較選擇這樣的振動時(shí)效設(shè)備:
㈠ 運(yùn)行穩(wěn)定、轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制、定速可靠、在線打印、性價(jià)比高:
㈡ 強(qiáng)弱電隔離、自我保護(hù)功能強(qiáng)、故障率低、易于維修:
㈢ 操作方便、能夠人機(jī)對話,并能通過面板輸入口令設(shè)置設(shè)備運(yùn)行參數(shù), 而不需要改變硬件設(shè)置:
㈣ 不論使用何種操作模式(手動、半自動、全自動、編程)均能實(shí)現(xiàn)多峰值自動識別、多振型時(shí)效,并能實(shí)現(xiàn)局部掃描、局部打?。徊⑶夷茚槍ぜ膫€(gè)性,采用超級手動(可根據(jù)操作者的經(jīng)驗(yàn)及意愿直接快速完成振前掃描、打印、識別、時(shí)效、振后掃描)完成有用峰的振動時(shí)效,避免處理無用峰;而且還能夠通過超級手動找出大量工藝參數(shù),作科學(xué)的分析,找出相同零件的共性,迅速、方便地在面板上編制程序并儲存,以便今后隨時(shí)調(diào)用對工件科學(xué)全自動的時(shí)效處理;
㈤ 能遙控操作:對大型零件,能使操作者一邊觸摸觀察工件的情況,一邊遠(yuǎn)距離操控設(shè)備,調(diào)整運(yùn)行參數(shù),完成時(shí)效的全過程;同時(shí)還能讓操作者遠(yuǎn)離噪聲,保護(hù)操作者。