[发明专利]简便应力消除方法及其装置

说明书

一种简便应力消除方法及其装置，该简便应力消除方法以包含以介于1Hz～100Hz的振动频率相对一个工件传递振波的一个激振器、用于感测振幅与振动频率并输出一个电压讯号的一个感测器，及与该感测器电连接的一个频谱分析仪的该简便应力消除装置为工具。该频谱分析仪根据该电压讯号中包括的振幅与振动频率，以傅立叶转换运算，获得谐振波的频谱，及分离出频率域介于250Hz～1750Hz的谐振波，而获得对应该谐振波出现最大振幅时的振动频率，并作为该激振器的一个额定振动频率，使该激振器持续以该额定振动频率产生振动，进而消除该工件的残留应力。借此，本发明提升残留应力的消除比率，自动计算出最佳的额定振动频率，进一步提升决定该额定振动频率的速度及精准度。

技术领域

本发明涉及一种应力消除方法，特别是涉及一种以振动消除残留应力的简便应力消除方法及其装置。

背景技术

经由铸造、辊压、冷加工、热处理、焊接等不同加工编程的工件，均普遍存在有残留应力，惟，此一残留应力易造成工件缺陷及破坏，是提升质量必须相当重视的课题。现有消除工件残留应力的方法众多，概略可分成热处理与机械处理两种。

而利用机械方式消除残留应力的方法，以锤击(Peening)为代表，主要是对焊件的焊道进行锤击，使焊道表面产生压应力，以消除残留在焊道上的拉伸应力。惟，此方法的实际操作经验多于科学的数据，有控制不易、精确度无法掌控的缺点。

另有一种以振动消除工件残留应力的方法，如中国台湾专利第I281502号案、第I287042号案、第I314489号案、第I418636号案、申请号第201235486号案，都是在工件发生振动时，驱动差排(dislocation)移动，达到消除残留应力的目的。

其中，在振动时，部分的能量会消耗于工件的跳动，另外一部分的能量则用于工件内部的波动，而波动对应力消除也最有贡献。惟，由于波动的能量直接影响消除残留应力的效果，而前述先前技术主要是以人工通过示波器找出需求的振波的振幅与频率，因此，在人工判读有误差的情形下，如何配合不同的工件，精准地获得适当的振幅与频率，而更进一步提升应力消除的效果，便成为本案发明人极思克服的目的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够以简易的方式，提升残留应力消除效果的简便应力消除方法及其装置。

于是，本明发的简便应力消除方法，以一个应力消除装置为工具，该应力消除装置包含以介于1Hz～100Hz的振动频率相对一个工件传递振波的一个激振器，与该工件连接且感测振幅与振动频率的一个感测器，及与该感测器电连接的一个频谱分析仪，该简便应力消除方法包含下列步骤：

步骤a：该频谱分析仪接收来自该感测器的一个电压讯号，该电压讯号包括感测的振幅与振动频率；

步骤b：该频谱分析仪根据前述电压讯号中的振幅与振动频率，以傅立叶转换运算，获得谐振波的频谱；

步骤c：该频谱分析仪分离出频率域介于250Hz～1750Hz的谐振波；

步骤d：该频谱分析仪获得对应该谐振波出现最大振幅时的振动频率；及

步骤e：该频谱分析仪以步骤d的振动频率为该激振器的一个额定振动频率，使该激振器持续以该额定振动频率产生振动，并传递振波至该工件。

本明发的简便应力消除方法，该频谱分析仪还与该激振器电连接，其中，步骤e的频谱分析仪还输出一个电控讯号，控制该激振器以该额定振动频率产生振动。

本明发的简便应力消除方法，步骤b的频谱分析仪是以傅立叶转换运算，计算出频率响应函数后，进一步在步骤c中，使该频谱分析仪针对前述频率响应函数分离出频率域介于0～100Hz的主振波，及频率域介于250Hz-1750Hz的谐振波，而检知主振波、谐振波的振幅的波峰值。