機床市場竟爭十分激烈，市場竟爭即是 質(zhì)量的競爭,，也是 交貨期的競爭,。機床床身直線度是 機床的基礎(chǔ)精度。而機床生產(chǎn)中,，床身是 基礎(chǔ)件,，所有裝配工序都在床身上完成。生產(chǎn)不出合格的床身其它生產(chǎn)過程就無法進行。而鑄件生產(chǎn)周期又長,，是 影響機床生產(chǎn)周期的重要因素,。快速有效地消除鑄件殘余應(yīng)力,，是 機床制造業(yè)為保持鑄件精度穩(wěn)定性而關(guān)注的熱點問題,。消除 機床鑄件應(yīng)力的方法概括起來主要有自然時效法、振動時效法和熱時效法,。而選取適合的消除應(yīng)力的工藝方法對加快企業(yè)生產(chǎn)有著很重要的作用,。
2鑄件殘余應(yīng)力簡介
21殘余應(yīng)力簡介
鑄鐵件在高溫下澆注，在凝固冷卻過程中,，因溫度下降而產(chǎn)生收縮和發(fā)生相變,，如收縮和相變受到阻礙，便會在鑄件中產(chǎn)生鑄造應(yīng)力,。鑄造應(yīng)力按其形成原因可分為熱應(yīng)力,、相變應(yīng)力和機械阻礙應(yīng)力三種。鑄造應(yīng)力是 熱應(yīng)力,、相變應(yīng)力和機械應(yīng)力三者之和,。2 2殘余應(yīng)力的危害
由于鑄件應(yīng)力的存在會對鑄件造成很大的影響，會使鑄件的強度和疲勞極限降低,，影響鑄件的使用壽命,；殘余應(yīng)力容易使工件變形而影響精度的穩(wěn)定性；對已安裝在機床上的 大型機床鑄件由于應(yīng)力使工件變形而影響整機的精度,。
23常用的消除應(yīng)力的方法
(1)自然時效法自然時效消除應(yīng)力效果好,，但要達到有效消除殘余應(yīng)力的目的，就要使鑄件長期暴露的空氣中數(shù)年,。長時間的放置完全不適合現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn),，一般不予采用。
(2)熱時效法熱時效能有效消除應(yīng)力,，但對設(shè)備成本高,、耗能高，根據(jù)時效窯的功率不同一般需要30h以上,。是 普通使用的消除殘余應(yīng)力的工藝方式,。但在能源日益緊張的情況下,，也不適合應(yīng)用,，而且其經(jīng)濟成本高，不符合企業(yè)生產(chǎn)的綜合經(jīng)濟效益,。所以需要尋找一種能夠替代熱時效的工藝方法,。
(3)振動時效法振動時效的實質(zhì)是 以振動的形式給工件施加附加應(yīng)力。當附加應(yīng)力與殘余應(yīng)力疊加后，達到或超過材料的屈服極限時,，工件發(fā)生微觀或宏觀的塑性變形,，從而降低和均化工件的殘余應(yīng)力，從而使工件幾何尺寸得到穩(wěn)定,。該工藝方法耗能低,、設(shè)備簡單使用方便，目前得到廣泛應(yīng)用,。
3諧波振動消除鑄件應(yīng)力的實驗情況
頻譜諧波振動時效是 一種以循環(huán)載荷的形式施加于零件上的一種附加應(yīng)力,。當工件受到振動，施加于零件上的交變應(yīng)力與零件中的殘余應(yīng)力疊加,。當應(yīng)力疊加的結(jié)果達到一定的數(shù)值后,，在應(yīng)力集中較嚴重部位就會超過材料的屈服極限而發(fā)生塑性變形。量檢測方面的工作,。
這塑性變形降低了該處殘余應(yīng)力峰值,，并強化了金屬基體，而后振動又在另一些應(yīng)力集中較嚴重的部位上產(chǎn)生同樣作用,，直至振動附加應(yīng)力與殘余應(yīng)力疊加的代數(shù)和不能引起任何部位的塑性變形為止,，此時，振動消除和均化殘余應(yīng)力及強化金屬的過程就結(jié)束,。
頻譜諧波模式不需掃描,，通過傅立葉方法對工件進行頻譜分析找出工件的幾十種諧波頻率，在這幾十種諧波頻率中優(yōu)選出對消除工件殘余應(yīng)力效果較佳的五種不同振型的諧波頻率進行時效處理,，較大動應(yīng)力方向有5個,，達到-消除應(yīng)力，提高尺寸精度穩(wěn)定性的目的,。
采用諧波振動的工藝方法消除 大型機床床身應(yīng)力后,，床身的變形量比未采取措施的床身的變形量小0.023 mm而比采用熱時效消除應(yīng)力的床身的變形量小0.09mm。充分說明諧波振動的方法消除鑄件殘余應(yīng)力是 有效的消除應(yīng)力的工藝方法,。采用諧波振動的方法消除鑄件殘余應(yīng)力與熱時效相比,，在設(shè)備投入、場地環(huán)境的要求,、速度,、耗能、經(jīng)濟效益等方面有著較大的優(yōu)越,，是 一種非 常有效的工藝手段,，有著廣泛的應(yīng)用前景。
泊頭市東建鑄造有限責任公司(http://www.dongjianzhuzao.com)是 以 閥門鑄件,、 機床床身鑄件,、 合金鑄件,、消失模鑄造為主的大型鑄造、加工生產(chǎn)企業(yè),，對產(chǎn)品質(zhì)量高標準嚴要求,。