[发明专利]振动处理工件激振频率随动的自动控制方法

说明书

本发明涉及一种振动处理工件激振频率随动的自动控制方法，它属于使工件达到所需最终状态的振动消除应力类

振动处理工件，即通过激振器对工件进行振动，以使工件的残余应力得以降低、均化、强化，从而使工件的抗变形能力、尺寸精度的稳定性得以提高。中华人民共和国机械行业标准JB/T5926-91规定，在振动处理时，激振频率选择位于工件共振峰的亚共振区域，且与主振峰值(Gmax)的1/3～2/3所对应的频率上，比如对钢质工件进行处理时，一般在亚共振区域取1/3Gmax所对应的频率值为激振频率值；对铸件进行振动处理时，一般在亚共振区域取2/3Gmax所对应的频率值为激振频率值。但是，由于工件共振峰将随着振动处理的进行而左移，若不在必要的时候对激振频率进行调整，激振频率所在位置将超出工件共振峰的亚共振区域，因此，激振频率的随动是振动处理过程中一个较为重要的问题。现有的控制激振频率随动的方法，为CN93109209.4所公开。其是比较前后两个振动响应的采样值Gn＋1和Gn(幅值或加速度值)，当出现Gn＋1＜Gn时，通过软件系统进行控制，使激振频率自动降回到亚共振区1/3Gmax或2/3Gmax处。这种控制激振频率随动的方法存在以下问题：一是其是在检测到振动响应下降过程出现时才进行调整，也即工件共振峰左移过激振频率点后再进调整，因此，为了防止工件在共振点共振而导致工件受到永久性破坏或使得工件的疲劳寿命受到影响，必须控制激振器的动应力输出，使之与工件能承受的动应力值有一定的距离，这样一来必然影响到振动处理的效果和效率；二是工件的振动响应一频率曲线并非光滑的，而是呈锯齿状，虽说在工件振动响应—频率曲线的亚共振区域，从大的趋势来看，随着工件共振峰的左移，激振频率与工件共振峰值点所对应的频率的靠近，振动响应是增加的，但并不能排除在亚共振区域后一振动响应取样值Gn＋1小于前一振动响应取样值Gn的可能，特别是在取样时间隔较短的情况下，这种情况的出现可能性就更大。这样一来，往往导致系统误调整，使得振动处理装置不能正常工作。鉴于以上原因，现有技术有进一步改进的必要。

本发明的在于提供一种新型的振动处理工件激振频率随动的自动控制方法，以克服现有技术的不足。

本发明的要点在于：在振动处理过程中取振动响应值Gn(幅值或加速度值等)，并将其与工件共振峰值Gmax比较，当该振动响应值Gn大于等于(3/4～4/5)Gmax时或者该振动响应值Gn与(3/4～4/5)Gmax之差的绝对值小于(0～5)％Gmax时，通过软件系统控制激振频率回调至振动响应值Gn小于等于振动响应之初始值G0或者回调至振动响应值Gn小于等于(1/3～2/3)Gmax。

本发明由于采用取振动响应值Gn与一定值比较，来确定激振频率是否回调，且所述定值为(3/4～4/5)Gmax，故可确保振动处理始终在亚共振区域进行，从而工件共振峰值Gmax的选取可以尽可能的大，而不必担心Gmax过大而导致在振动处理过程中工件被损坏或其疲劳寿命受到影响，由于振动处理的所需时间直接与共振峰值的大小有关，因而采用本发明的方法，振动处理的时间可大为缩短。同时亦克服了现有技术存在的由于振动响应—频率曲线不平滑(锯齿)而引起的误调整问题。

附图一是一套采用本发明方法的振动处理设备的基本构成示意图；

附图二是本发明实施例一的振动响应—频率曲线图；

附图三是本发明实施例二的振动响应—频率曲线图；

以下将结合实施例及其附图对本发明作进一步说明：实施例一：