時(shí)效振動(dòng)設(shè)備在進(jìn)行振動(dòng)老化之前,有必要分析工件的殘余應(yīng)力場(chǎng)分布,尺寸要求的精度以及隨后的工作負(fù)荷,可能的故障原因,然后確定工件和關(guān)鍵零件的老化路線有效時(shí)間。
一、尺寸精度分析
1、如果需要直線度或圓柱度,同軸度等,則應(yīng)消除中間部分的應(yīng)力,因?yàn)橄鄬?duì)于末端,中間應(yīng)力是加工前后在工作條件下,如果有變化,從末端觀看時(shí)可以在所有方向上產(chǎn)生彎曲模式。
2、如果需要平坦度,消除中間部分的應(yīng)力也很重要,但是除了彎曲模式外,還必須使用扭轉(zhuǎn)模式。
3、如果需要同軸度(例如箱形工件),請(qǐng)盡可能使用較大的激振力,并選擇彎曲和扭轉(zhuǎn)模式的組合。
二、工作負(fù)荷
如果將來(lái)工作負(fù)荷主要產(chǎn)生彎曲變形,則應(yīng)采用彎曲方式。如果將來(lái)工作負(fù)荷主要產(chǎn)生變形,則應(yīng)采用扭轉(zhuǎn)方式。
三、時(shí)效振動(dòng)設(shè)備時(shí)效性失效的原因
如果將來(lái)可能出現(xiàn)變形問(wèn)題,則可以使用較大的激振力進(jìn)行振動(dòng);如果將來(lái)出現(xiàn)裂紋問(wèn)題,則應(yīng)盡可能長(zhǎng)時(shí)間使用較小的激振力。
時(shí)效振動(dòng)設(shè)備振動(dòng)老化會(huì)引起零件的塑性變形,減少并均勻化殘余應(yīng)力,并提高材料的抗變形性。毫無(wú)疑問(wèn),這是零件尺寸精度穩(wěn)定的基本原因。通過(guò)對(duì)殘余應(yīng)力松弛和零件變形的分析,可以知道殘余應(yīng)力的存在及其不穩(wěn)定性引起了應(yīng)力松弛和重新分布以及零件的??塑性變形。因此,通常采用熱老化方法來(lái)消除和減少殘余應(yīng)力,尤其是危險(xiǎn)的峰值應(yīng)力,振動(dòng)老化還可以減少殘余應(yīng)力。經(jīng)過(guò)振動(dòng)處理后,零件的殘余應(yīng)力通??梢越档?0%至30%,有時(shí)甚至可以降低50%至60%。同時(shí),可以減小峰值應(yīng)力并且可以使應(yīng)力分布均勻。
除了殘余應(yīng)力值,決定零件尺寸穩(wěn)定性的另一個(gè)重要因素是松弛剛度,即零件抵抗變形的能力。有時(shí),盡管零件具有較大的殘余應(yīng)力,但由于其強(qiáng)大的抗變形能力,因此不會(huì)引起較大的變形。在這方面,振動(dòng)老化也顯示出明顯的效果。從老化振動(dòng)設(shè)備的振動(dòng)老化載荷試驗(yàn)結(jié)果可以看出,振動(dòng)老化零件的抗變形能力不僅高于未老化零件,而且還高于未老化零件。通過(guò)振動(dòng)增強(qiáng)材料,并且零件的尺寸精度穩(wěn)定。