振动时效设备在电机制造行业中的应用

在电机制造过程中，许多零部件、工装、模具等工件内部都存在不同程度的残余应力，而残余应力会降低机械尺寸精度的稳定性。传统消除应力方法多采用自然时效和热时效。但自然时效周期长，且只能较少地消除工件的残余应力。热时效虽能较好的控制工件的变形，但能源消耗大，且有些大型工件无法进行热时效。另外，热时效会显著降低工件材料的屈服极限，强度和硬度会明显变差。

因此，生产厂家迫切需要寻找新的消除应力工艺。经过多次研究讨论后，决定采用振动时效工艺消除应力。经聚航科技的推荐，选购了JH-700A智能交流振动时效设备，采用高速变频伺服电机，激振力大，寿命长，消除应力效果好。

振动时效设备使用效果很好，除保证原有的机械强度外，加工后变形量很小，尤其是在精加工前进行振动时效处理，精加工后尺寸变化甚微，机座及端盖止口的圆度误差都能稳定在0.02mm以内。冷冲模一般都是以Cr12的材料制成，经过锻打、加工和淬火等工序后，工件内部残余应力很大，如果这时采取自然时效和热时效都将无济于事。我们将模具处理以后，经过振动时效处理后再精加工，模具基本上达到不变形或微量变形的目的。

JH-700A智能交流振动时效设备由控制器、激振器及加速度传感器三大部件组成。操作方式多样，有全自动时效、手动时效、设置时效、焊接调制等，功能齐全，智能控制。由于电机制造行业要进行消除应力的工件多种多样，一般适合的方法是采取平台法和半自动时效方式，即将所需时效的工件集装于平台上，用螺杆将工件紧固在平台上，然后开机，按“扫描”键，工件即自动进入扫描过程。此次扫描为工件的振前扫描，寻找工件的共振频率及相应的加速度幅值，扫描结束后，自动停机。按“打印”键，打印出扫描曲线图。

在转速为3392r/min时，加速度为16.7m/s²。当转速为7576r/min时，加速度为84m/s²。在上图中，*一条曲线峰值偏低，所以主振频率取在第二条曲线上，取加速度峰值的2/3处，即84*2/3≈56。在56m/s²处找到对应的转速大约是7480r/min处。再进行时效处理，20min后自动停机。

时效过程中，加速度值变化一般先上升后趋平衡，或是先上升后下降，再趋于平衡，根据GB/T25713-2010的规定，其加速度值平稳后3-5min，即可判定其已经达到了时效效果。

采用半自动方式进行时效，即时效时间是由人工事先设置的，也可根据时效曲线来判断时间设置是否合适，其时效完毕，其加速度值仍在变化之中，说明时效时间短了，应增加时间；如其加速度值早已不再变化，超过5min，则说明时效时间长，应缩短时间。

时效完毕以后，可进行第二次扫描，其目的就是打印曲线，使其与第1次的扫描曲线进行对比，进一步判定时效的效果，若曲线对比出现几种情况，即可根据标准GB/T25713-2010判断已达到时效效果。

1. 共振频率发生左移，即频率下降

2. 共振峰值升高

3. 共振峰频率变窄

以上三种情况有时同时发生，有时只发生1种或2种，但不管怎样，只要发生了其中任何一种曲线，即可判断为已达到时效效果。

在第2次扫描完成之后，打印机可以自行打印出重叠的1、2扫描曲线，使两次扫描比较起来，非常直观。

若没有出现如上述的任何一种变化，则说明其工艺参数需做进一步调整。