CN102071309A - 六自由度振动时效装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种六自由度振动时效装置，包括六条激振支链、动平台以及机架。六条激振支链上端分别通过第二球面副、第四球面副、第六球面副、第八球面副、第十球面副和第十二球面副与动平台连接，下端分别通过第一球面副、第三球面副、第五球面副、第七球面副、第九球面副和第十一球面副与机架连接。所述动平台用于安装各种工件进行振动时效处理。通过六个激振器的联合激振，能使动平台产生空间六自由度的振动，从而可以激发工件产生各种频率、各种振型的共振，包括组合共振、次谐共振、多重共振等非线性振动，以保证工件内部各处能够产生足够的应力应变，从而能有效消除工件的残余应力，显著提高振动时效的效果。
Description
技术领域
本发明涉及机械加工领域，特别是一种六自由度振动时效装置。
背景技术
振动时效处理是工程材料常用的一种消除其内部残余内应力的方法，其机理是通过振动的形式给工件施加一个动应力，当动应力与工件本身的残余应力叠加后，达到或超过材料的微观屈服极限时，工件就会发生微观或宏观的局部、整体的弹性塑性变形，同时降低并均化工件内部的残余应力，最终达到防止工件变形与开裂，稳定工件尺寸与几何精度的目的。现有的振动时效装置为单自由度的，是利用激振器激振，使工件产生某种共振，实现振动时效的目的。这类振动时效装置只能在某一方向上激振，工件的许多振型的共振难以产生，更不能在空间各个方向上激发工件的各阶振型的共振，难以使工件产生足够的动应力，振动效果有限，尤其对于大型的或者结构复杂的构件，很难消除其残余应力，这是振动时效工艺未能得到广泛应用的重要原因。
发明内容
本发明的目的在于提供一种六自由度振动时效装置，通过六个激振器的联合激振，能使动平台产生各种空间六自由度的振动，从而可以激发由夹具固定在动平台上的工件产生各种频率、各种振型的共振，包括组合共振、次谐共振、多重共振等非线性振动，以保证工件内部各个地方产生足够的应力应变，有效消除残余应力，显著提高振动时效的效果。
本发明通过以下技术方案达到上述目的：一种六自由度振动时效装置，包括六条激振支链、动平台以及机架。其结构和连接方式为：
其中，第一激振支链上设有第一电磁激振器，通过第一球面副与机架连接，通过第二球面副与动平台连接。
第二激振支链上设有第二电磁激振器，通过第三球面副与机架连接，通过第四球面副与动平台连接。
第三激振支链上设有第三电磁激振器，通过第五球面副与机架连接，通过第六球面副与动平台连接。
第四激振支链上设有第四电磁激振器，通过第七球面副与机架连接，通过第八球面副与动平台连接。
第五激振支链上设有第五电磁激振器，通过第九球面副与机架连接，通过第十球面副与动平台连接。
第六激振支链上设有第六电磁激振器，通过第十一球面副与机架连接，通过第十二球面副与动平台连接。
本发明的突出优点在于：
通过六个激振器的联合激振，能使动平台产生各种空间六自由度的振动，从而激发工件产生各种频率、各种振型的共振，包括组合共振、次谐共振、多重共振等非线性振动，以保证工件内部各个地方产生足够的应力应变，有效消除工件的残余应力，显著提高振动时效的效果。本发明可在高刚性、高固有频率等各种类型工件的振动时效处理中发挥较好的作用。
附图说明
图1为本发明所述六自由度振动时效装置的正视图。
图2为本发明所述六自由度振动时效装置的结构示意图。
图3为本发明所述六自由度振动时效装置的俯视图。
图4为本发明所述六自由度振动时效装置装上工件进行振动时效处理的工作示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
对照图1、2和3，一种六自由度振动时效装置，包括六条激振支链、动平台2以及机架1。
对照图1、2和3，所述第一激振支链上有第一电磁激振器3，通过第一球面副9与机架1连接，通过第二球面副10与动平台2连接。所述第二激振支链上有第二电磁激振器4，通过第三球面副11与机架1连接，通过第四球面副12与动平台2连接。所述第三激振支链上有第三电磁激振器5，通过第五球面副13与机架1连接，通过第六球面副14与动平台2连接。所述第四激振支链上有第四电磁激振器6，通过第七球面副15与机架1连接，通过第八球面副16与动平台2连接。所述第五激振支链上有第五电磁激振器7，通过第九球面副17与机架1连接，通过第十球面副18与动平台2连接。所述第六激振支链上有第六电磁激振器8，通过第十一球面副19与机架1连接，通过第十二球面副20与动平台2连接。
对照图4，所述动平台装上工件进行振动时效处理时，通过六个激振器的联合激振，能使动平台2产生各种空间六自由度的振动，从而可以激发由夹具固定在动平台上的工件产生各种频率、各种振型的共振，包括组合共振、次谐共振、多重共振等非线性振动，以保证工件内部各个地方产生足够的应力应变，有效消除工件的残余应力，显著提高振动时效的效果。
Claims (1)
1.一种六自由度振动时效装置，其特征在于，该装置包括六条激振支链、动平台以及机架，其结构和连接方式为：
其中，第一激振支链上设有第一电磁激振器，通过第一球面副与机架连接，通过第二球面副与动平台连接，
第二激振支链上设有第二电磁激振器，通过第三球面副与机架连接，通过第四球面副与动平台连接，
第三激振支链上设有第三电磁激振器，通过第五球面副与机架连接，通过第六球面副与动平台连接，
第四激振支链上设有第四电磁激振器，通过第七球面副与机架连接，通过第八球面副与动平台连接，
第五激振支链上设有第五电磁激振器，通过第九球面副与机架连接，通过第十球面副与动平台连接，
第六激振支链上设有第六电磁激振器，通过第十一球面副与机架连接，通过第十二球面副与动平台连接。
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