刀輥是削片機重要的工作部件，主要由面板、中間支撐板、弧板、飛刀座焊接而成。焊接結(jié)構(gòu)復(fù)雜，應(yīng)力分布不均勻，工件制造過程中精度要求較高。焊后需要進(jìn)行消除應(yīng)力，傳統(tǒng)的消除應(yīng)力方法就是采用熱時效，由于缺少大型退火爐，以及受部分構(gòu)件材質(zhì)及加工工藝本身的限制無法采用熱時效，就需要尋找其他有效方法替代。經(jīng)過調(diào)查研究后，決定采用振動時效工藝消除刀輥焊后殘余應(yīng)力。

振動時效工藝參數(shù)的確定

振動時效工藝參數(shù)包括激振頻率、微振點、激振力和激振時間等，而振動加速度、共振頻率、共振時間是決定工藝效果的主要參數(shù)。應(yīng)依據(jù)工件的固有振動特性來確定這些參數(shù)。在實際加工中，工件的重量、體積、結(jié)構(gòu)形狀具有多樣性，應(yīng)借鑒典型工件的工藝方案，對工件的主振頻率、輔振頻率及激振點等做出調(diào)整，在振動時效前準(zhǔn)確制定出各工藝參數(shù)。

支撐及激振器位置的確定

針對工件變形狀況，應(yīng)重點消除工況狀態(tài)下工件載荷較大部位的殘余應(yīng)力，并選擇相應(yīng)的振型進(jìn)行時效處理。不同的頻率對應(yīng)不同的振型，不同的振型對應(yīng)不同動應(yīng)力場。常見的工件類型有梁型件、板型件、圓板型件、方箱型件、小型件等，主振型有彎曲振型和扭曲振型，若以后工件載荷主要產(chǎn)生彎曲變形，則應(yīng)采用彎曲振型；若以后工作載荷主要產(chǎn)生扭曲變形，則應(yīng)采用扭轉(zhuǎn)振型；要根據(jù)不同的振型來確定支撐及激振器位置，對于類似工件需要摸索，刀輥結(jié)構(gòu)屬于圓筒形，主振型為彎曲振型和扭曲振型，支撐距兩端各2/9處，兩點用橡膠墊支撐。激振器一般裝夾在中間波峰附近，加速度計安裝在一端的波峰附近。

在振前掃頻找到共振點的前提下，分析共振頻率，根據(jù)工件強度、剛性、批量選擇不同支撐方式，對于刀輥可用手感法分析振型，用手或用某一個工具放在工件各個重點部位，感覺振動大小，振動大的部位是波峰，振動小的部位是波谷，波峰、波節(jié)要反復(fù)找多次，使支撐更加合理。

激振力的選擇

選定合適的激振力，其大小應(yīng)根據(jù)工件的重量、材質(zhì)、形狀、剛度等因素來確定?？赏ㄟ^改變激振器的偏心距來改變激振力大小。為防止振前掃描時出現(xiàn)過載現(xiàn)象，憑經(jīng)驗先選定偏心距，然后逐級調(diào)節(jié)。

振動時間的選擇

振動時間一般控制在30-45分鐘。應(yīng)根據(jù)工件結(jié)構(gòu)和重量、殘余應(yīng)力的大小和分布來確定。實際操作中，可按振動過程中塑性變形基本停止的時間、零件的重量、激振器的激振力變化、零件振動過程中的振動響應(yīng)來確定實際的振動時間。

振動時效工藝效果

振動時效效果主要是指零件振動后殘余應(yīng)力消除、均化、抗變形能力的提高以及尺寸精度的穩(wěn)定化程度。在實際生產(chǎn)中，振動時效工藝曲線反映著時效效果，因此，可通過振動時效工藝曲線來檢測振動時效效果。每處理一個工件，都必須要有相應(yīng)的振動時效工藝曲線。振后掃頻，依據(jù)振動時效行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判定和驗收。

總結(jié)

振動時效工藝時一種環(huán)保、節(jié)能、高效的消除應(yīng)力方法，它不受工件尺寸、結(jié)構(gòu)、重量以及場地的限制，可用于刀輥焊后殘余應(yīng)力消除。