某厂生产的“Y”系列电机,最近出现振动超值问题。究其原因,除装配、金加工等原因外,焊接残余应力也占了相当大的部分,残余应力会影响机座尺寸稳定性。为了消除残余应力,传统的工艺方法是采用自然时效和热时效。但自然时效周期过长,占地面积大,不适用实际生产。热时效成本高、时间长、消耗能源大,也不可用于生产。现采用振动时效消除应力,探讨振动时效工艺的有效性。
振动时效处理步骤
1.准备工作
1.1任取“Y”系列一台机座,机座底面朝上放置,检查焊接质量,无夹渣、裂纹、虚焊等严重缺陷。
1.2.激振器安装。激振器一般安装在物件振动的波峰处,这样的安装位置可以用最小能量激发工件产生最大的振动。选取机座底板中心位置紧固激振器。
1.3.加速度传感器安装,将其紧固于机座底板上。
1.4.粘贴动应力监测应变片。在机座外壁上靠顶板处和侧板处的中心位置各选取一点,以观察振前后应变值。
2激振
2.1.初始扫频,根据扫频曲线确定共振,最高值略减去少量数值。(见图1)
2.2.设定程度,激振15分钟左右。
2.3.再次打印曲线(见图2)。
3效果评定
3.1.从振动曲线看,振后比振前峰值升高,峰值点左移,即可判定为达到振动时效工艺效果。
3.2.根据计算,得出振动时效处理后,机座残余应力值:
(a)δ周=-20.4MPa δ径=44.5MPa
(b)δ周=28.2MPa δ径=34.8MPa
从上述数据可以看出,振动时效效果良好。
3.3.机座经振动时效后,对机座金加工后进行测试,数据如下:
Φ705H7两端同轴度:0.04m
内圆与两止口同轴度:0.05mm
平面平直度:0.02mm
Φ705H7圆度:0.025mm
Φ688H7圆度:0.02mm
Φ690H7圆度:0.05mm
3.4.电机装配后对振速进行测试:
标准:2.8 实测:2
3.5.另一对同一系列未经振动时效处理的机座金加工后进行测试,数据如下:
Φ705H7两端同轴度:0.12mm
平面平直度:0.15mm
Φ705H7圆度:0.05mm
Φ688及Φ690H7内圆圆度:0.08mm 同轴度:0.09mm
3.6.分析对比两组数据可直接证明了工件振动处理效果明显,对振速的测试也小于标准值。
结论
从上述结果可看出,振动时效工艺可明显消除机座残余应力,同时可使残余应力分布均匀,工件尺寸稳定性好。对于Y系列电机机座振动超值问题的解决提供了一项有力措施。