1 引（yǐn） 言

      振（zhèn）動時效技（jì）術主要（yào）是利用共振消除和（hé）均化金屬構件內部殘餘（yú）應力, 起到增強構件（jiàn）抗變形（xíng）能力, 穩定尺寸精度, 從而提高（gāo）機械製造水平的良好作用。與熱（rè）時效相比, 這一（yī）技術的優勢是:

      降低峰值（zhí）應力30% ~ 50%; 提高抗動載變形能力1~ 3倍, 抗靜載變（biàn）形能力30% 以上; 提高尺（chǐ）寸精度穩定性30% 以上（shàng）; 節約時效成本90%以上（shàng）;節能（néng）95% 以上; 處理時間通常（cháng）為半小時, 提高效率幾十倍; 無環境汙染。

      該技術在很大程度上可替代傳統的熱時效和自然時效工藝。對於大型鑄、鍛、焊、模具（jù）件的應力消除（chú）效果尤其明顯。曾列入/六五0、/七五（wǔ）0 重（chóng）點攻關及/八五0 重點推廣項目, 在機械製造業得到不（bú）同程度的應用。國家經（jīng）貿委從1999年起在全國進行振動時效（xiào）技（jì）術的推廣, 在2000年將滿（mǎn）足工廠使用要求的振動時（shí）效設備列為國家級重點技術（shù）創新項（xiàng）目。本文不再對（duì）/ 振動時效0 的原理進行闡述,僅針（zhēn）對其在大型曲軸加工（gōng）中, 對減小加工變（biàn）形的作用進行敘述。

      2 傳（chuán）統時效工藝給曲軸加（jiā）工帶（dài）來的（de）問題

      淄柴是專業生產船舶動力的企業, 產（chǎn）品（pǐn）有（yǒu）170、210、250、300、N330五大係列三百多個品（pǐn）種（zhǒng）。曲軸作為柴油機上的關鍵（jiàn）零部件, 其加工質量一直是影響產品質量的主要因素之一。由（yóu）於生產節拍的加快曲軸自然（rán）時效的（de）時（shí）間得不到保證, 原來可（kě）以通過長期的自然時效來消除（chú）的應力集中問（wèn）題, 已經無（wú）法解決。時（shí）效工（gōng）藝不合理造成的曲軸加工問題（tí）, 有以下兩點(以8300係列柴（chái）油機曲軸為例分析):

      ( 1) 毛坯經熱時效後, 留有的熱（rè）應力未得到良好的釋放, 在加工過程中與加工應力疊加, 造成加工過程中應力集中釋放（fàng）, 使加工變（biàn）形增大。行程技術要求: S = 0110mm ( S 公稱尺寸), 實際測量: S =0160mm; 軸線彎曲技術要求: 軸（zhóu）線直線（xiàn）度[ 0102mm /100mm, 實際測量: 軸線直（zhí）線（xiàn）度[ 0108mm /100mm。

      ( 2) 由於應力過大, 曲軸表麵金相組（zǔ）織不符合要（yào）求, 使加工後的（de）曲軸表麵質量下降。表麵硬度技術要求: HB190~ HB230, 實際測量: HB170~ HB210;

      鑒於自然時效的周期過長, 熱時效的效果又不甚（shèn）理想的狀況, 根據廠多年的振動時效經驗, 決定在曲軸上進行振動時效試驗, 試驗選用8300係列柴油機曲軸（zhóu）。(以下簡稱試驗工（gōng）件)

      3 振動時（shí）效工藝（yì）參數的確定及工藝過程

      ( 1) 試驗曲軸的相關參數見表1。

      ( 2) 激（jī）振力及激振轉速的選擇根據經驗, 確定激振力為20 kg, 激振轉速（sù）5400 r/m in。

      ( 3) 振動時效工藝過程首先確（què）定振動時效工序位置。由於精加工前消除（chú）應力的需要, 所（suǒ）以, 這一工序在原精車與（yǔ）磨削之間進行。然後確定工序留（liú）量。由於（yú）產生質量問題的（de）主要工（gōng）序是磨工（gōng）序, 但精車工序的預留加工量的大小, 最直（zhí）接影（yǐng）響磨削加工中應力的釋放。所以, 為了減（jiǎn）小試驗工件變形量, 並能較清晰地觀察軸頸表麵的（de）加工質量的（de）變化, 就要確定合理的工序留量。根（gēn）據加工實際狀況, 初步（bù）確定精車→磨削留量（liàng）為1mm、115mm兩種方案(原工序（xù）留量為2mm )。

      ( 4) 確定振動時效的時間參照其他零部件的振動時效時間, 確定振動時（shí）間為30m in。

      ( 5) 確定振動時效後試驗工件的磨削（xuē）主要參數磨床主軸轉（zhuǎn）速為60 r /m in, 磨削進給量為0115mm / r。

      ( 6) 確定試驗中的（de）檢測參數(參見試驗結果)。

      4 試驗結（jié）果

      ( 1) 未經振動時效的試驗工件磨削前後的檢測參數對比見表2。

      ( 2) 經振動時效（xiào）後試驗工件（jiàn）磨削前（qián）後的檢測（cè）參數對比見表3。

       5 試驗（yàn）結論

      由（yóu）試驗結果可得以下結論:

      ( 1) 經振動時效處理後, 試（shì）驗工件再經過磨削工序, 加工應力釋放得（dé）非常平穩, 工件變形（xíng）明顯減小。雖然振動時效並不能完全消除（chú）應力（lì）給曲（qǔ）軸加工帶來（lái）的影響, 但（dàn）對（duì）於減小（xiǎo）曲軸的加工變（biàn）形（xíng）, 作用非常明顯（xiǎn）。

      ( 2) 影響曲軸加工中由應力導致變（biàn）形的因素

      是多方麵（miàn）的, 各因素（sù）的影響程度也各不相同。振動時（shí）效對加工應力的消除, 某種程度（dù）上需要（yào）各項工藝參數（shù）之間的合理選配。例（lì）如, 本次試驗雖然反複（fù）多次進（jìn）行, 但因激振力及激振轉速的選擇需要長時（shí）間的經驗積累, 導致試驗數據過於單一; 另外, 因為8300曲軸各曲柄軸頸以90b為夾角圓（yuán）周分布（bù）, 有利於工件支撐, 重心較穩。所以, 以其作為試驗工件, 試驗數據（jù）難（nán）免片麵。

      但（dàn）是, 振動時效做為一種工藝手段（duàn）, 在曲軸這種較為複雜的零部件上推廣應用, 值得深入研究。