1 引 言

      振動時效技術主要是利用共振消除和均（jun1）化金屬構件內部殘餘應力, 起到增強構件抗變形能力, 穩定尺寸精度, 從而提高機械（xiè）製造水平的良好作用。與熱時效相比, 這一技術的優勢是:

      降低峰值應力30% ~ 50%; 提高抗（kàng）動載變形能力1~ 3倍, 抗靜載變形能力30% 以上; 提高尺寸精（jīng）度穩定性30% 以上; 節約時效成本90%以上;節能95% 以（yǐ）上; 處理時（shí）間通常為半小（xiǎo）時, 提高（gāo）效率幾十（shí）倍; 無環境汙染。

      該技術在很大程度上可替（tì）代傳統的熱時效（xiào）和自然時效工藝。對於大型鑄、鍛（duàn）、焊、模具件的應力消（xiāo）除效果尤其明顯。曾列（liè）入/六五0、/七五（wǔ）0 重點（diǎn）攻關及/八（bā）五0 重（chóng）點推廣項目（mù）, 在機械製造業得到不同程度的（de）應用。國家經貿（mào）委從1999年起在全國進行振動時效技術的推廣, 在2000年將滿足工廠使用要（yào）求的（de）振動時（shí）效設（shè）備列為（wéi）國家（jiā）級重點技術（shù）創新項目。本文不再對/ 振動時效0 的原理進行闡述,僅針對其在大型曲軸加工中, 對減小（xiǎo）加工變形的作（zuò）用進（jìn）行敘述。

      2 傳統時效工藝給曲軸加工帶來（lái）的問題

      淄（zī）柴是專業生產船舶動力的企業, 產品有170、210、250、300、N330五大係列三百多個品種。曲軸作為柴油機上的關鍵零部件（jiàn）, 其加工質量一（yī）直是影響產品質量的主要因素之一。由於生產節（jiē）拍（pāi）的加（jiā）快曲軸自然時效的時間得不到保證, 原來可以（yǐ）通過長期的自然時效來消除的應力（lì）集中問題, 已經（jīng）無法解決（jué）。時效工藝不合理（lǐ）造成的曲軸加工問題, 有以（yǐ）下兩點(以8300係列柴油機曲軸為例分（fèn）析):

      ( 1) 毛坯經熱時（shí）效後, 留有的熱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, 使加工變形增大。行程（chéng）技術（shù）要求: S = 0110mm ( S 公稱尺寸), 實（shí）際測量: S =0160mm; 軸（zhóu）線彎（wān）曲技術要求（qiú）: 軸線直線度[ 0102mm /100mm, 實際測量: 軸（zhóu）線直線度[ 0108mm /100mm。

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

      鑒於自然時效的（de）周期過長, 熱（rè）時效的效果又不甚（shèn）理想的狀況, 根據廠多年的（de）振動時效經（jīng）驗, 決定在曲軸上進行振動時效試驗, 試（shì）驗選用8300係列柴油機曲軸。(以下簡稱試驗（yàn）工件)

      3 振動時效工藝參數的確定及工（gōng）藝過程

      ( 1) 試驗曲軸的相關參數見表1。

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

      ( 3) 振動（dòng）時效工藝過程（chéng）首先確定振動時效工序位置。由於（yú）精（jīng）加工前消除應力的需要, 所以, 這一（yī）工序在原精車與磨削（xuē）之間進行。然後確定工序留量。由於產生質量問題的主要工序是磨工序, 但精車工序的（de）預留加工（gōng）量的大小, 最直接影響磨削加工中應力的釋放。所以（yǐ）, 為了減小試驗工件變形量, 並能較清晰地觀察軸頸表麵的加工質量的（de）變化, 就要確定合理的工序留量。根據加工實際狀況, 初步確定精車→磨削留（liú）量為1mm、115mm兩（liǎng）種方案(原工（gōng）序留量為2mm )。

      ( 4) 確定振動時效的時間參照其他零部件的（de）振動時效（xiào）時（shí）間, 確（què）定振動時間為30m in。

      ( 5) 確定振動（dòng）時效後（hòu）試驗工件的磨削主要（yào）參數（shù）磨床主（zhǔ）軸轉速為60 r /m in, 磨削進給量為0115mm / r。

      ( 6) 確定試驗（yàn）中的檢測參數(參見試（shì）驗結果（guǒ）)。

      4 試驗結果

      ( 1) 未經振動時效的試驗工件磨（mó）削前後的檢測參數對比見表2。

      ( 2) 經（jīng）振動（dòng）時效後（hòu）試驗工件磨削前後的檢測參數對比見表（biǎo）3。

       5 試驗結論（lùn）

      由（yóu）試驗結果可得以下結論:

      ( 1) 經振動時效處理後, 試驗工件（jiàn）再經過磨削工序, 加工應力釋放得非常平穩（wěn）, 工件變形明顯減小。雖然振動（dòng）時效並不能完全消除應力給曲軸加工帶來的（de）影響, 但對（duì）於減（jiǎn）小曲軸的加工變形, 作用非常明（míng）顯。

      ( 2) 影（yǐng）響曲軸加工中由應力導致變（biàn）形的（de）因素

      是多方（fāng）麵的, 各因素的影響程度（dù）也（yě）各（gè）不相同。振動時效對加工應（yīng）力的消除, 某（mǒu）種程度上需（xū）要各項工（gōng）藝參數之（zhī）間的合理選配。例如, 本次試驗雖然反複多（duō）次進行, 但（dàn）因（yīn）激振力及激振轉速的選擇需要長時間的經驗積累, 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（wéi）夾角圓周分布, 有（yǒu）利於工件支撐, 重心較穩。所以, 以其作為試驗工件, 試驗數據難免片麵。

      但是, 振動時效做為一種工藝手（shǒu）段, 在曲軸這種較為複雜的（de）零部件上推廣（guǎng）應（yīng）用, 值得深入研究。