隨著我國工業生產的持續發展，工件加工逐漸引起了工業領域的關注。由于工件加工過程易受外界因素影響，因此工件表面和內部出現不均勻的殘余應力，從而導致零件狀態不穩定，工件整體機械性能低，工件尺寸不符合標準。因此，為解決工件表面和內部不均勻的殘余應力問題，增強工件整體機械性能，通常在木工機床中采用振動時效工藝，使得工件尺寸滿足精度要求。

 

1 振動時效技術及其機理
 

振動時效技術指的是利用振動能量對工件進行處理及優化，以此達到消除工件殘余應力的目的。現階段，國內外多從宏觀角度及微觀角度對振動時效技術及其機理進行探究。從宏觀角度分析，零件易因振動而產生變形，減弱殘余應力可增強零件穩定性，從而保證零件尺寸精度。因此在工件生產過程中，采用熱時效方法減小殘余應力。從微觀方面分析，振動時效是對零件施加一種循環載荷附加應力。工業生產中通常缺乏彈性體材料，因此材料內部通常存在微觀缺陷，這些微觀缺陷都存在程度各異的應力集中。木工機床工作中，工件變應力與殘余應力疊加，導致材料出現塑性變形現象。

 

2 振動時效技術在木工機床中的應用
 

2.1 被振零件的選擇
 

在理想狀況下，零件尺寸精度不受振動頻率影響，但其零件處理過程卻對“共振”有所要求。被處理零件需保持固有頻率才能產生共振，且要求激振器滿足頻率范圍要求。定型激振器通常具有固定頻率范圍，所以零件的固有頻率必須與激振器匹配，否則無法使用。零件大小、振動阻尼等是決定固有頻率的主要因素，通常體積小，實心零件固有頻率高，反之，固有頻率較低。若零件的固有頻率適應范圍廣，則就無關于工件內部條件。

2.2 激振器的安裝位置
 

通常激振器位于零件振動的波峰周圍，使得小能量激發大振動。由圖可知，A處正是位于零件振動的波峰附近， B處則相反，因此激振器位于B處時，難以激起零件的振動，耗能較大，作業效果不佳。梁型零件振動時，激振器應安裝在零件的中部或首尾端。由于零件形狀不規則，需根據手感或儀表指示法確定波峰，再進行安裝與調整。激振器的安裝位置需確保零件振動平穩，大型機械式激振器安裝亦不例外。除此之外，激振器不能直接安裝在零件上，易發生零件破裂。

 

2.3 零件的支承
 

為保證零件的振動平衡，支承位置盡可能靠近節點，以避免零件及支承物相互撞擊產生噪音和能量消耗。通常選用橡膠、輪胎等彈性強的物體作為支承物基本原料。在零件靜動態平穩時，支承的數目少為佳。支承位置可由相應計算得出，從而有效降低振動噪音。除此之外，在確定好支承位置后，可立即進行振動處理。振動參數包括強度、振幅、頻率和時間。

 

3 未來發展趨勢與展望
 

第一，高頻激振時效技術指的是將工件內部晶體微粒關系視為質量-彈簧系統，對零件施加激振頻率后，元件便隨之啟動。系統普遍為阻尼振動系統，彈簧剛度大，因而系統存在多種共振頻率。當外界激振頻率與該系統頻率相同時，便實現共振，系統出現錯位后會在短時間內恢復到平衡位置，應力便隨之消失。

 

第二，現階段，頻譜諧波時效技術已在很多領域得到廣泛推廣與應用。相較于傳統振動時效技術，現代頻譜諧波時效技術已淘汰掃描方式，轉而采用傅里葉方法進行頻譜分析，并在多種頻率中優先選出代表性強的振型頻率進行時效處理。

 

第三，普通振動時效技術是在焊接后才進行時效處理，但此種方式對削弱殘余應力效果不大，金相組織幾乎不受影響，整體時效不佳。而與普通振動時效技術不同的是，振動焊接時效技術是在焊接過程完成，邊振邊焊的時效處理方式能促進工件內部顆粒細化，并在一定程度上減小其變形性、提高其屈服度及疲勞拉伸度。除此之外，還縮短了工件的生產周期，極大地提高了木工機床的工作效率。

 

4 結語
 

綜上所述，本文對振動時效技術及其機理進行了深入探究與分析，并對振動時效工藝的未來發展趨勢與展望進行闡述，以期為該項技術在木工機床中推廣和應用提供研究方向，最終形成低能耗、低污染的振動時效工藝。