频谱谐波时效技术在机床零件加工中消除应力方面的应用研究

对 于振 动过程 的机理 ， 内外 已经进 行 了大 量 的 国
研究工作 ， 取得了以下的共识 ： 振动就是对金属构件施 加周期性 的作用力 （ 动应力 劫 。在振动过程 中， ） 施 加到金属 构件各部 分的动应 力 动 内部 残余应 力 与
张
通， 局部较大残余应力得以释放 ， 构件宏观内应力 随之 松弛， 使残余应力的峰值下降 ， 改变了构件原有的应力
Hale Waihona Puke Baidu
（ ） 用 面窄 ， ２ ％ ： 般振 动时效 设 备频 率 范 １应 约 ３ 一
围为 ０～１６ ７ Ｈ ， 械制 造 业 超 过 这个 范 围 的 岛 刚 ６． ｚ机
束金属原子复位的残余应力释放 ， 加快金 属原子 回复
平衡 位 置 的速度 。 从金 属 物理学 上看 ， 振动 时效 的过程 ， 质上是 金 实
场， 最终使 构件 的残余 应力 减小 并重新 分 布 ， 到一 个 达 相对 的平衡 状 态 。位 错 塞 积 后造 成 位 错 移 动 受 阻 ， 从 而强 化 了基体 ， 提高 了构件 抗变 形能 力 ， 构件 的尺 寸 使 精度 趋 于稳定 。 振 动时效 技术虽 然在 高效 、 节能 、 环保 等方 有 着 非 常 明显 的优 势 ， 也 存 在几 十 年 未 能解 决 的障 碍性 但
性 、 固有频 率 工 件有 ７ ％ 之 多 ， 这些 工 件 无 法 振 高 ７ 对
动。
（） ２ 效果 差 ： 过 在 振 动 时 效设 备频 率 范 围 内扫 通
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（ 齐重 数控 装备 股份有 限公 司 ． 龙江 齐齐 哈尔 １ １０ ） 黑 ６０５
摘
要： 分析 并讨 论 了振 动 消除应 力技术 的基 本原 理 ， 过传统 亚共 振时效 消 除应力 与频谱 谐 波时效技 术 消 通 除应 力 的对 比工艺试 验 。 证 了频谱 谐 波 时 效 技术 在 机 床零 件 加 工 中 的消 除 应 力控 制变 形 的 有效 验
性。
关 键词 ： 力 振 动时效 应 中图分 类号 ： Ｐ １ ＋ Ｔ ２６３
亚 共振
频谱 谐波 时效
文 献标识 码 ： Ａ
Ａｐ ｌ ａ ｉｎ ａ ｄ ｒ ｓ ａ ｃ ｎ ｈ ｗ ｏ ｅｉ ｎ ｔ ｔ ｓ ｙ ｕ ｉｇ ｆｅ ｕ ｎ ｙ ａ ｉｇ ｐｉ ｔ ｎ ｅ ｅ ｒｈ ｏ ｏ ｔ ｌ ｃ ｏ ｍｉａ ｅ ｓ ｒ ｓ ｂ ｓｎ ｒ ｑ ｅ ｃ ｇ ｎ ｅ ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｕ ｉｇ ｍａ ｈｎｎ ｏ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｄ ｒ ｃ ｉｉｇ ｃ ｍｐ ｎ ｎｓ ｆ ｒｍａ ｈｎ ｏ ｌ ｎ ｏ ｅ ｔ ｏ ｃ ｉｅ ｔ ｏｓ
难题 ：
叠加 ， 当叠加 幅值 大 于金 属 构件 的屈 服 极 限 ， 即
动－＂ Ｉ 姥≥ｏ 时 ， 些点 晶格 滑 移 ， 生微 小 的塑 性 变 － ｏ ｒ 这 产 形 ， 到释放 残余应 力 的 目的。 达 从微 观上 看 ， 只要温 度在绝 对零 度 以上 ， 属原 子 金 始 终处 于运 动 中 ， 由于残余 应 力 的影 响 ， 些原 子处 于 这 不 平衡运 动状 态 。但他 们 力 求 回复平 衡 位 置 ， 就需 这 要 能量 。振 动时效 就是 给金 属 构 件提 供 机 械 能 ， 约 使
Ｉ 主题 ：绿 量 捌 遣 技 术
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频 谱 谐波 时效 技 术 在机 床 零 件 加 工 中 消 除 应 力方 面 的应 用 研究
王伟 顺 姬国栋 全博文 姜春雨