由于環(huán)保及經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的壓力，選擇振動(dòng)時(shí)效消除應(yīng)力的企業(yè)越來(lái)越多，而振動(dòng)時(shí)效技術(shù)從原始的共振時(shí)效到亞共振時(shí)效，也在不斷發(fā)展進(jìn)步。現(xiàn)在，頻譜諧波時(shí)效技術(shù)得到新的突破，在一個(gè)振動(dòng)時(shí)效采用5-7個(gè)低次諧波進(jìn)行諧振處理，能夠針對(duì)多個(gè)反向的應(yīng)力進(jìn)行消除均化，從而使得應(yīng)力消除效果是其他類(lèi)型振動(dòng)時(shí)效的幾倍以上。同時(shí)，這種技術(shù)解決了高剛性無(wú)法找到共振點(diǎn)的問(wèn)題。

與自然時(shí)效、熱時(shí)效及亞共振時(shí)效3種方法相比，頻譜諧波振動(dòng)時(shí)效具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，他能使構(gòu)件的機(jī)械性能顯著提升，而且使用方便，耗能低，耗時(shí)短，具有很強(qiáng)的適用性。下面以在旋挖鉆機(jī)的回轉(zhuǎn)平臺(tái)的應(yīng)用介紹頻譜諧波振動(dòng)時(shí)效的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

圖所示工件為旋挖鉆機(jī)的回轉(zhuǎn)平臺(tái)，該工件長(zhǎng)6米，寬2米，高1米，質(zhì)量6噸。板材大部分為20mm厚度的鋼板，回轉(zhuǎn)支撐座圈直徑達(dá)2米的環(huán)形鋼板，周?chē)附蛹訌?qiáng)筋板。焊縫大部分采用20mm的V形焊縫且集中在環(huán)形鋼板周?chē)附蛹訌?qiáng)筋板。焊縫大部分采用20mm的V形焊縫且集中在環(huán)形鋼板及平臺(tái)下部。因此，防止回轉(zhuǎn)支撐座圈撓曲變形及兩側(cè)主板橫向收縮變形是該工件制造過(guò)程中的關(guān)鍵問(wèn)題。在不進(jìn)行時(shí)效處理的情況下，兩側(cè)主板橫向收縮變形及回轉(zhuǎn)支撐座圈撓曲變形達(dá)到6mm。

以往的做法是增加座圈的加工余量來(lái)保證尺寸精度。為解決回轉(zhuǎn)平臺(tái)的焊接變形，決定采用時(shí)效設(shè)備來(lái)消除工件的殘余應(yīng)力，以滿(mǎn)足工件尺寸精度和穩(wěn)定性要求。采用對(duì)比法實(shí)驗(yàn)，對(duì)該回轉(zhuǎn)平臺(tái)采用頻譜諧波振動(dòng)時(shí)效消除應(yīng)力、亞共振時(shí)效消除應(yīng)力和不進(jìn)行時(shí)效處理3種方法進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，并對(duì)實(shí)際變形量進(jìn)行檢測(cè)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而評(píng)價(jià)頻譜諧波時(shí)效設(shè)備消除應(yīng)力的實(shí)際效果。

首先使用4個(gè)橡膠減振墊將工件平穩(wěn)的支撐起來(lái)，然后利用弓形夾將激振器牢固的裝夾到工件上，鏈接好設(shè)備各線(xiàn)。通過(guò)幾次頻譜分析，使用華云頻譜諧波振動(dòng)時(shí)效HK2010操作系統(tǒng)，進(jìn)行傅立葉計(jì)算和頻譜分析，獲得了5組較好的諧振頻率：93Hz、87Hz、76Hz、66Hz、54Hz進(jìn)行時(shí)效處理，即一次時(shí)效周期諧振5次，針對(duì)工件內(nèi)部5中方向和大小的殘余應(yīng)力進(jìn)行處理，符合WJ2696-2008行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求。

不進(jìn)行時(shí)效處理時(shí)的變形情況

工藝路線(xiàn)：組焊-焊接-打磨去渣，去除拉筋-機(jī)械加工-焊接邊框-涂裝-裝配。機(jī)械加工前測(cè)量回轉(zhuǎn)支撐座圈平面度誤差參數(shù)如下圖2所示，焊接后再次測(cè)量的平面度誤差如圖3所示。

通過(guò)工藝實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，回轉(zhuǎn)平臺(tái)在機(jī)械加工前由于焊接殘余應(yīng)力的存在，4塊主板收縮6mm。回轉(zhuǎn)支撐座圈撓曲變形達(dá)6mm。回轉(zhuǎn)支撐座圈加工完畢后放置48-72小時(shí)焊接邊框，再次測(cè)量其平面度誤差達(dá)到1.3mm，為滿(mǎn)足裝配要求，需要增加銑削回轉(zhuǎn)支撐座圈的工序，來(lái)消除其平面度誤差。

進(jìn)行亞共振的振動(dòng)時(shí)效處理變形情況

工藝路線(xiàn)：組焊-焊接-亞共振時(shí)效處理-打磨去渣-，去除拉筋-機(jī)械加工-焊接邊框-涂裝-裝配，機(jī)械加工前測(cè)量回轉(zhuǎn)支撐座圈平面度誤差數(shù)據(jù)如圖4所示，焊接邊框后再次測(cè)量的平面度誤差參見(jiàn)圖5。

通過(guò)共振時(shí)效處理，回轉(zhuǎn)平臺(tái)支撐最座圈在機(jī)械加工前由于存在焊接殘余應(yīng)力，4塊主板收縮2mm。回轉(zhuǎn)支撐座圈撓曲變形達(dá)到4mm。回轉(zhuǎn)支撐座圈加工完畢后放置48-72小時(shí)焊接邊框，再次測(cè)量其平面度誤差達(dá)到0.8mm，可見(jiàn)亞共振時(shí)效處理仍然不能完全消除應(yīng)力，但起到明顯的改善作用，仍需要進(jìn)行后續(xù)的機(jī)械加工消除平面度誤差。

進(jìn)行頻譜諧波振動(dòng)時(shí)效處理變形的情況

工藝路線(xiàn)：組焊-焊接-頻譜諧波振動(dòng)時(shí)效處理-打磨去渣 去除拉筋-機(jī)械加工-焊接邊框-涂裝-裝配。機(jī)械加工前測(cè)量回轉(zhuǎn)支撐座圈平面度誤差數(shù)據(jù)如圖6所示，焊接邊框后再次進(jìn)行測(cè)量的平面度誤差參數(shù)如圖7。

通過(guò)頻譜諧波振動(dòng)時(shí)效公益發(fā)現(xiàn)，焊接應(yīng)力消除水平較高，轉(zhuǎn)臺(tái)在機(jī)械加工前。4快主板基本沒(méi)有收縮變形，回轉(zhuǎn)支撐軸承座圈撓曲變形只有2.9mm。回轉(zhuǎn)支撐軸承放置48-72小時(shí)之后焊接邊框，再次測(cè)量其平面度誤差0.5mm以?xún)?nèi)，完全滿(mǎn)足裝配要求不需要在進(jìn)行機(jī)械加工，可以提高生產(chǎn)效率。

頻譜諧波振動(dòng)時(shí)效技術(shù)是振動(dòng)時(shí)效領(lǐng)域的一次突破，解決一般振動(dòng)時(shí)效消除應(yīng)力水平較低的技術(shù)短板，高精度高剛性的工件建議采用頻譜諧波振動(dòng)時(shí)效設(shè)備。（文章來(lái)源：http://yingli.huawin.com）