振動時效消除床身鑄件殘余應(yīng)力
振動時效又稱VSR（VibrationStressRelief）振動消除應(yīng)力法，它的實質(zhì)是以機械振動的形式對工件施加附加應(yīng)力，當附加應(yīng)力與殘余應(yīng)力疊加的總應(yīng)力達到或超過床身鑄件材料的屈服極限時，工件發(fā)生微觀或宏觀塑性變形，從而降低和均化工件內(nèi)的殘余應(yīng)力，并使其尺寸達到穩(wěn)定。
與傳統(tǒng)的熱時效相比，它具有以下特點：
（１）投資少，不需要建造大型時效爐，節(jié)省占地面積。
（２）生產(chǎn)周期短，只需數(shù)十分鐘。
（３）無環(huán)境污染。
（４）節(jié)約能源，降低成本。
（５）振動設(shè)備體積小、重量輕、使用簡便。
1、振動時效工藝振動時效的零件為本廠生產(chǎn)的CT6140A臥式車床床身鑄件， 材質(zhì)為HT300，其外形尺寸為2865mm×656mm×435mm，重量835kg。床身在鑄造及粗加工后，由于殘余應(yīng)力的存在及其不穩(wěn)定性，造成應(yīng)力松弛和應(yīng)力的再分布，使工件產(chǎn)生變形，影響機床精度，因此需粗加工后進行振動時效處理消除殘余應(yīng)力。振動時效設(shè)備為濟南西格馬SSIN80B，電機調(diào)速范圍為1000r／min～10000r／min，偏心角為30°。
支撐及安裝將床身用橡膠墊做四點支撐，支撐位置盡可能選在振動的節(jié)線處，以避免零件和支撐物在振動時因相互撞擊而消耗能量和產(chǎn)生噪音。將激振器剛性地固定在床頭箱部位一邊，拾振器固定在遠離激振器且振幅較大的床身靠端部的平面導軌上。
振型分析雖然掃頻得到三個共振頻率，但實際上由于振動時不斷改變邊界條件，振動時效的頻率并不是用這三個頻率。慢速掃頻到5129r／min找出共振峰， 使加速度達到最大，用點降使加速度下降，在前峰值的1/3～8/9處振動時效。用手感法確定5129r／min處振型為彎曲加扭轉(zhuǎn)，用同樣方法確定 6387r／min和7202r／m in處振型均為彎曲振動。因床身導軌要求較高的平直度，故選用5129r／min為主振，有利于全面消除殘余應(yīng)力；選6387r／min和 7202r／min為附振。振動時間的確定振動時間根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)、重量確定，也可按零件振動過程中塑性變形基本停止的時間來確定。
振動時效效果檢驗
參數(shù)曲線觀測法對比振前振后掃頻曲線，可見振后三個共振峰加速度值升高，轉(zhuǎn)速降低且振動時效過程中，振幅——時間曲線上升后變平，表明振動時效對消除床身鑄件殘余應(yīng)力有效果。精度穩(wěn)定性檢測法振動時效處理后，對床身進行機械加工，然后在靜置狀態(tài)下，采用水平儀測量床身鑄件精磨后及精磨后放置一個月時導軌在垂直面內(nèi)的直線度誤差。測量從導軌靠近床頭箱一端起。
將精磨后放置一個月時測得的直線度誤差值減去經(jīng)振動時效處理并精磨后立即測得的直線度誤差值，其差值即為一個月時的導軌直線度變化量。從表中可看出床身鑄件經(jīng)振動時效處理并精磨后放置一個月時的導軌直線度變化量最大為0.8格，即0.004mm（每格為0.005mm），變形量很小。說明振動時效較為成 功，能有效地穩(wěn)定鑄件精度，而且能在較短時間內(nèi)使零件尺寸達到穩(wěn)定。