1 引 言

      振動時效技術主要是利用共振消除和均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（dù）, 從而提高機械製造水平的良好（hǎo）作用。與熱時效相比, 這一技術的優勢是:

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

      該技術在（zài）很大程度上可替代傳統的熱時效和自然時效工藝。對於（yú）大型鑄、鍛、焊、模具件的應力消除效果尤其明顯。曾列入/六五0、/七五0 重點（diǎn）攻關及/八五0 重點推廣項目（mù）, 在機械製造（zào）業得到不同程（chéng）度的應用。國家經貿委從1999年起在全國進行振（zhèn）動時效技術的（de）推廣, 在2000年（nián）將滿足工廠使用要（yào）求的振動時效設（shè）備列（liè）為國家級重點技術創新項目。本文（wén）不再對/ 振動時效0 的原理進（jìn）行闡（chǎn）述,僅針對其在大型曲軸加工中, 對減小加工變形的（de）作用進（jìn）行敘述。

      2 傳統時效工藝給曲軸加工帶來的問題

      淄柴是專業生產船（chuán）舶動力（lì）的企業, 產品有170、210、250、300、N330五大係列三百（bǎi）多個品種。曲（qǔ）軸作為柴油機上的關鍵零部件, 其加工質量一直是影（yǐng）響產品質量的主（zhǔ）要因素之一。由於生產節拍的（de）加快曲軸自然時效的時間得不到保證, 原來可以通過長期的自然時效來消除的應力集中問題, 已經無法（fǎ）解決。時效（xiào）工藝不合（hé）理造成的曲軸加工（gōng）問題, 有以下兩點(以8300係列柴油機曲軸為例分析):

      ( 1) 毛坯經熱時效後, 留有的熱應力未得到良好（hǎo）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（lì）集（jí）中釋放, 使加工變形增大。行程技（jì）術要求: S = 0110mm ( S 公稱尺寸（cùn）), 實際測量: S =0160mm; 軸線彎曲技術要求（qiú）: 軸線直線度[ 0102mm /100mm, 實際測量: 軸線直線度[ 0108mm /100mm。

      ( 2) 由於應力過大, 曲軸表麵金相（xiàng）組織不符合要求（qiú）, 使（shǐ）加工後的曲軸表麵質（zhì）量下降。表麵硬度技術要求: HB190~ HB230, 實際測量: HB170~ HB210;

      鑒於（yú）自然時效的（de）周期過長, 熱時效的效（xiào）果又不甚理想的狀況, 根據廠多年的振動時效經驗, 決定在曲軸（zhóu）上進行振動（dòng）時效（xiào）試驗（yàn）, 試驗選（xuǎn）用8300係列柴（chái）油機曲軸。(以下簡稱試驗工件)

      3 振動時效工藝參數的確定及工藝過程

      ( 1) 試驗曲軸的（de）相關參數見表1。

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

      ( 3) 振動時效工藝過程首先確定振動（dòng）時效工序位置。由於精加工前消除應力的需要, 所以, 這一工序在原精車（chē）與磨削之間（jiān）進行。然後確定工序留量（liàng）。由於產生質量問題的主要工序是磨工序, 但（dàn）精車工序（xù）的預留加工量的大小, 最直接影響磨削加工中應力的釋放。所以, 為了減小（xiǎo）試驗工件變形量, 並能較清晰（xī）地觀（guān）察軸（zhóu）頸表麵的加工質量的變化, 就要確定合理的工序留量。根（gēn）據加工實際狀況（kuàng）, 初步確定精車→磨削留量為1mm、115mm兩（liǎng）種方案(原工序留量為（wéi）2mm )。

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

      ( 5) 確（què）定振動時效後試驗工件的磨削主要參（cān）數磨床主（zhǔ）軸轉速為60 r /m in, 磨削進給量為0115mm / r。

      ( 6) 確定試驗中的檢測參數(參見試驗結果)。

      4 試驗（yàn）結果（guǒ）

      ( 1) 未經振（zhèn）動時效的試驗工（gōng）件磨削前後的檢測參數（shù）對比見（jiàn）表2。

      ( 2) 經振（zhèn）動時效後試（shì）驗工件（jiàn）磨（mó）削（xuē）前後的檢測參數對比（bǐ）見表3。

       5 試（shì）驗結論

      由試驗結果可（kě）得以下結（jié）論:

      ( 1) 經（jīng）振動時效處理後, 試（shì）驗工件再經過磨削工（gōng）序, 加工應力釋放得非常平穩, 工件變形明顯減小（xiǎo）。雖然振動時（shí）效並不能完全消除應力給曲軸加工帶來的影響, 但對於減小（xiǎo）曲（qǔ）軸的加工變形, 作用（yòng）非常明顯。

      ( 2) 影響曲軸加工中（zhōng）由應力導致變形的因素

      是多方（fāng）麵的, 各因素的影響程度（dù）也各不相同。振（zhèn）動時效（xiào）對加工應力的消除, 某種程度上（shàng）需（xū）要各項工（gōng）藝參數之間的合理選配。例如, 本次（cì）試驗雖然反（fǎn）複多次進行, 但因激振力及激振轉速的選擇需要長時（shí）間的經驗（yàn）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（yǐ）90b為夾角圓周分布, 有利於工件支撐, 重（chóng）心較穩。所以, 以其作為試驗工（gōng）件, 試驗數（shù）據難免片麵。

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