7 f4 u- K+ @2 q, G1 ]- v 機(jī)床床身的應(yīng)力集中區(qū),，絕大部分是在工件的微觀缺陷區(qū),，如位錯(cuò)、空位,、夾雜等,，引起金屬內(nèi)缺陷區(qū)大量位錯(cuò)移動(dòng)。位錯(cuò)滑移一開始就相當(dāng)于晶體開始屈服,，工件的自變形就是位錯(cuò)滑移的結(jié)果。如果有某種方式使易動(dòng)位錯(cuò)先滑移,，余下位錯(cuò)不易滑移,，其最終結(jié)果就可減少構(gòu)件的自變形使尺寸穩(wěn)定。位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)一方面產(chǎn)生位錯(cuò)增殖及亞結(jié)構(gòu)的變化,；另一方面使晶體產(chǎn)生微觀塑性變形,。位錯(cuò)增殖及亞結(jié)構(gòu)的變化將使金屬發(fā)生強(qiáng)烈的加工硬化，即繼續(xù)塑性變形的抗力增大,，強(qiáng)度大大提高,，從而提高工件抗變形能力和尺寸穩(wěn)定性。而金屬晶體的微觀塑性變形將使高殘余應(yīng)力得以釋放,，消除或降低應(yīng)力集中,，達(dá)到均化應(yīng)力的目的。 L5 @+ Z! F, a
從以上分析可知：當(dāng)工件受到動(dòng)應(yīng)力的作用時(shí),，在其內(nèi)部激起局部應(yīng)變,，應(yīng)力集中越大的區(qū)域產(chǎn)生的應(yīng)變也越大，結(jié)果耗掉了應(yīng)力峰值,，使應(yīng)力均化并降低,。 0 s1 ^2 I X! c& N# z8 w0 e' t ; l. f; K+ i3 m 2數(shù)控機(jī)床床身振動(dòng)時(shí)效工藝 " Y5 L! A% d1 C5 O* w) x8 s, w5 @ 8 m; `) W6 \* j7 ^ 振動(dòng)時(shí)效的大型數(shù)控機(jī)床床身特點(diǎn)如下： . [" w- Z; M) O2 ^（1）其機(jī)床床身的結(jié)構(gòu)較長(zhǎng),； % O( |# |4 r, C（2）機(jī)床床身內(nèi)部的加強(qiáng)筋較多； % ~9 S, U3 h5 m; F（3）機(jī)床床身在鑄造過程中,，導(dǎo)軌面朝下,，澆注口和冒口在兩端； 2 z, J1 h. q2 A) u& ~6 Q+ Z* e（4）由于機(jī)床床身鑄造后變形量較大,，則鑄造時(shí)給粗加工留有較大的加工余量,。數(shù)控機(jī)床的床身為鑄件，由于機(jī)床床身在鑄造及粗加工后,，存在有殘余應(yīng)力,，且殘余應(yīng)力不穩(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(jī)床精度，因此需要在粗加工后進(jìn)行振動(dòng)時(shí)效處理消除殘余應(yīng)力,。4 L& ]% _! b. r3 |* {2 b ?
振動(dòng)時(shí)效是基于諧波共振原理,。在振動(dòng)時(shí)效過程中工件處在外部激振器激振力的持續(xù)作用下，零件處于“受迫振動(dòng)”時(shí)的一個(gè)特殊狀態(tài),，即在激振器所產(chǎn)生的周期性外力的作用下使零件產(chǎn)生共振,，從而使工件的殘余應(yīng)力得到部分消除和均布，從而達(dá)到時(shí)效的目的,。# M h2 r% V- X F6 @& w3 h( r' ]
* t; u0 R" B; a" k
[attach]463365[/attach]
2 G. S& ?! |6 J7 S& Y
HK振動(dòng)時(shí)效消除機(jī)床導(dǎo)軌應(yīng)力
+ r" x/ E. L+ `* I* H9 D( _9 a2 Q# Z3 Q" X
振動(dòng)時(shí)效工藝方案的確定包括以下6個(gè)方面的內(nèi)容： （1）支撐點(diǎn)的選擇,； （2）激振點(diǎn)的選擇； （3）傳感器安放位置,； （4）主振頻率的確定,； （5）激振力的大小,； （6）振動(dòng)時(shí)間的確定,。 # ~- S9 f) l; ^* L) R4 {9 K + O7 q) y1 q0 s/ D5 U# W 2.1支撐點(diǎn)的選擇 + ?% z: u2 d: ^8 `8 D: }# F 機(jī)床床身的支撐選用4個(gè)橡膠墊作支撐，支撐點(diǎn)選擇在機(jī)床床身振動(dòng)的節(jié)線處,。選擇節(jié)線處作支撐點(diǎn),，以避免零件和支撐物在振動(dòng)時(shí)因相互撞擊而消耗能量和產(chǎn)生噪音，同時(shí)可以減小能量,，獲得較大的振幅,。其方法是在振動(dòng)時(shí)，在機(jī)床床身的導(dǎo)軌面上拋撒砂子,，砂子聚集處位置為節(jié)線位置,，將位置作為支撐點(diǎn)。 / y2 V! [4 b e5 `& ~7 N
8 v" c7 I/ G" O) L
2.2 激振點(diǎn)和傳感器位置選擇 ' a% g7 y: a h# A
當(dāng)對(duì)工件進(jìn)行振動(dòng)時(shí)，其振動(dòng)值最大處稱為波峰,。激振器夾持在工件波峰處,，這樣激振器即可以最小能量激發(fā)工件產(chǎn)生較大振動(dòng)。傳感器放置在另一波峰處有利于振動(dòng)信號(hào)的拾取,，因?yàn)閭鞲衅魉叭〉男盘?hào)一般需經(jīng)放大器放大后才能進(jìn)行后續(xù)處理,。圖1所示是將激振器剛性地固定在床頭箱部位一邊的波峰處，傳感器固定在遠(yuǎn)離激振器且振幅較大的床身靠端部的平面導(dǎo)軌上 / F* N9 O3 j7 w) R" _ {6 m$ \" w' s
: @. O# f W9 Q1 m" B$ O/ t 2.3 主振頻率的確定 & [4 |, { h. d" i. |
激振頻率的選擇與工件本身的形狀,、重量,、材質(zhì)和剛性等因素有關(guān)。機(jī)床床身的固有頻率用振動(dòng)時(shí)效設(shè)備的掃頻功能來確定,。在掃頻的過程中,，工件有時(shí)候會(huì)出現(xiàn)幾個(gè)共振峰。在一般情況下,，時(shí)效處理應(yīng)選擇在一階亞共振區(qū)進(jìn)行,，亞共振區(qū)是指一階共振峰的前沿，即最大加速度值的1/3～2/3處,，這一點(diǎn)的頻率就是振動(dòng)主頻率,，這樣不會(huì)對(duì)工件造成疲勞損傷，相反還會(huì)提高工件的疲勞壽命,。 ! H1 b4 Q8 k: d: l( j. [! q& k
# b' a( L; E, U" N) s
2.4激振力的確定 ) {4 D8 j9 l. `( B5 Z, y
激振力的大小通過調(diào)節(jié)偏心距e獲得,，所以振動(dòng)時(shí)效是簡(jiǎn)諧激勵(lì)下的受迫振動(dòng)。機(jī)床床身內(nèi)部動(dòng)應(yīng)力的大小除與激振力的大小有關(guān)外,，還與振型,、頻率等有關(guān)，即與機(jī)床床身的剛度和振動(dòng)時(shí)的支撐狀態(tài)有關(guān),，也就是說當(dāng)激振頻率和振型為機(jī)床床身的某價(jià)固有頻率和振型時(shí),，才可以發(fā)生共振，獲得較大振幅,，相應(yīng)的動(dòng)應(yīng)力也較大，降低殘余應(yīng)力的效果也較好,。根據(jù)振動(dòng)時(shí)效機(jī)理,，確定激振力大小的原則是激振器產(chǎn)生的動(dòng)應(yīng)力的幅值與殘余應(yīng)力之和應(yīng)稍大于機(jī)床床身的屈服強(qiáng)度，而動(dòng)應(yīng)力的值應(yīng)小于疲勞極限,。 " c) Z# ]' o2 T% e
) Y5 Q( I6 Q: ~5 n