機(jī)床零部件制造精度和尺寸穩(wěn)定性直接決定機(jī)床的精度和質(zhì)量。為了確保工件尺寸精度和尺寸穩(wěn)定性，機(jī)床零部件必須采用時(shí)效工藝消除工件內(nèi)部的殘余應(yīng)力，按工藝標(biāo)準(zhǔn)要求還需在粗加工后進(jìn)行“二次時(shí)效”，目前時(shí)效工藝以熱時(shí)效為主，自然時(shí)效和亞共振時(shí)效為輔。
一、機(jī)床行業(yè)時(shí)效存在的問(wèn)題
(1) 傳統(tǒng)熱時(shí)效工藝能耗高、成本高、污染環(huán)境。且易產(chǎn)生新的熱應(yīng)力，導(dǎo)致時(shí)效處理效果不好。同時(shí)熱時(shí)效會(huì)產(chǎn)生氧化皮，增加清理工作量。大噸位工件缺少合適的時(shí)效爐，無(wú)法進(jìn)行時(shí)效，即使找到合適的時(shí)效爐，時(shí)效成本也非常高。
(2) 因?yàn)闊釙r(shí)效高昂的費(fèi)用，很多企業(yè)為了提高效益，在時(shí)效這一工藝環(huán)節(jié)“偷工減料”，沒(méi)有按照標(biāo)準(zhǔn)的熱時(shí)效工藝進(jìn)行。如有的企業(yè)為了提高生產(chǎn)效益，縮短熱時(shí)效工藝時(shí)間，有的企業(yè)竟然不時(shí)效而采用放置15-30天的方式來(lái)進(jìn)行處理。在某知名鑄造之鄉(xiāng)，這里的鑄造企業(yè)，對(duì)待機(jī)床鑄件的時(shí)效方式，竟然采用了“燒稻草”熏黑工件的方式來(lái)進(jìn)行，這已經(jīng)演變成純粹的時(shí)效工藝欺騙。這樣的工藝如何能保證產(chǎn)品的質(zhì)量，如何能保證機(jī)床的精度要求，如何能保證機(jī)床加工出來(lái)的零件有較高的精度。但這些做法實(shí)實(shí)在在的存在著，這一切的起因也是因?yàn)楦甙旱臒釙r(shí)效費(fèi)用，導(dǎo)致一些企業(yè)只顧眼前利益，而不管產(chǎn)品的質(zhì)量，不管企業(yè)的長(zhǎng)期發(fā)展。
(3) “二次時(shí)效”的缺失：機(jī)床工件毛坯在加工后，會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力重新分布，并產(chǎn)生新的機(jī)加應(yīng)力，如果不進(jìn)行應(yīng)力消除工藝。同樣會(huì)影響到最后的機(jī)床產(chǎn)品的精度與尺寸穩(wěn)定行。但二次時(shí)效會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生新的時(shí)效費(fèi)用，會(huì)降低企業(yè)的生產(chǎn)效率，而且有的工件不能夠采用熱時(shí)效的方式來(lái)進(jìn)行二次時(shí)效。所以，很多的機(jī)床制造企業(yè)在二次時(shí)效方面是缺失的，這也是導(dǎo)致我國(guó)很多的機(jī)床制造企業(yè)，尤其是一些中小機(jī)床制造企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量不高的原因之一。
隨著中國(guó)制造業(yè)的蓬勃發(fā)展，傳統(tǒng)的熱時(shí)效工藝，因其高昂的時(shí)效費(fèi)用，嚴(yán)重的環(huán)境污染已經(jīng)成為制約企業(yè)再發(fā)展的重要原因，而自然時(shí)效周期長(zhǎng)、資金占用大、生產(chǎn)效率低，無(wú)法滿(mǎn)足現(xiàn)代化生產(chǎn)的要求。70年代引入中國(guó)的振動(dòng)時(shí)效技術(shù)，因其高達(dá)90%以上的節(jié)能效果，零排放、無(wú)污染的特征，引起了很多機(jī)床制造企業(yè)的重視，也曾經(jīng)在機(jī)床行業(yè)得到過(guò)廣泛的試用，但傳統(tǒng)的振動(dòng)時(shí)效（亞共振時(shí)效）設(shè)備因其無(wú)法逾越的技術(shù)瓶頸最終仍被企業(yè)遺棄。
二、傳統(tǒng)的振動(dòng)時(shí)效（亞共振時(shí)效）技術(shù)在機(jī)床行業(yè)的應(yīng)用
(1) 振動(dòng)時(shí)效(VSR)七十年代引入中國(guó)以后首先被應(yīng)用在機(jī)床鑄件的研究上，七四年北京機(jī)床研究所正式將VSR工藝列為研究課題，開(kāi)始進(jìn)行機(jī)床鑄鐵件應(yīng)用VSR工藝及設(shè)備的研究工作，經(jīng)過(guò)幾年的研究，確定了VSR的基本工藝方法，肯定了VSR效果。 在“六、五”期間VSR又被列為中國(guó)38項(xiàng)重點(diǎn)攻關(guān)任務(wù)分子項(xiàng)“提高機(jī)床鑄件質(zhì)量的研究”內(nèi)容之中，由北京機(jī)床研究所負(fù)責(zé)進(jìn)行VSR工藝實(shí)用性研究。按期完成研究任務(wù)，“六、五”總鑒定，VSR工藝研究已達(dá)到了世界先進(jìn)水平。 “七、五” 北京機(jī)床研究所又承擔(dān)國(guó)家重點(diǎn)課題“消化吸收重大項(xiàng)目一條龍數(shù)控機(jī)床焊接構(gòu)件振動(dòng)時(shí)效工藝研究”。 “七、五”后我國(guó)VSR工藝成熟、完備。VSR設(shè)備也達(dá)到世界先進(jìn)水平，基本滿(mǎn)足VSR工藝要求，“八、五”VSR被國(guó)家科委、機(jī)電部、國(guó)務(wù)院生產(chǎn)辦列為108項(xiàng)節(jié)能技術(shù)之一而被廣發(fā)的推廣。2001年8月中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)發(fā)布文件，正式將振動(dòng)消除應(yīng)力技術(shù)納入機(jī)床制造標(biāo)準(zhǔn)，接又將振動(dòng)消除應(yīng)力技術(shù)制修訂到鑄、鍛、焊基礎(chǔ)件以及各制造業(yè)制造標(biāo)準(zhǔn)。 隨著振動(dòng)時(shí)效技術(shù)的研究深入，在上世紀(jì)末，很多的機(jī)床制造企業(yè)將振動(dòng)時(shí)效技術(shù)引入到生產(chǎn)中，并嘗試應(yīng)用到正式生產(chǎn)的應(yīng)力消除工藝中。
(2) 傳統(tǒng)振動(dòng)時(shí)效存在的問(wèn)題：
振動(dòng)時(shí)效技術(shù)雖然在高效、節(jié)能、環(huán)保等方面有著非常明顯的優(yōu)勢(shì)，但傳統(tǒng)的振動(dòng)時(shí)效設(shè)備經(jīng)雖然歷了幾十年的發(fā)展，仍然存在著無(wú)法逾越的技術(shù)瓶頸，始終無(wú)法納入正式生產(chǎn)工藝，沒(méi)有得到企業(yè)的廣泛認(rèn)可，沒(méi)有得到大規(guī)模的應(yīng)用。傳統(tǒng)的振動(dòng)時(shí)效（亞共振時(shí)效）技術(shù)存在以下的問(wèn)題：
1）對(duì)支撐點(diǎn)、激振點(diǎn)、拾振點(diǎn)及方向有嚴(yán)格要求，需要不斷的掃頻、調(diào)整位置，所以設(shè)備操作必須是受過(guò)專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)的技術(shù)人員操作，一般的工人即使受過(guò)培訓(xùn)也很難掌握
這項(xiàng)技術(shù)；其次工件在單件生產(chǎn)時(shí)調(diào)整相當(dāng)繁瑣，拾振器、支撐點(diǎn)很難調(diào)到最佳狀態(tài)，一種工件就需要制訂一種工藝； 這對(duì)操作者的經(jīng)驗(yàn)要求也比較高；
2）因?yàn)槭峭ㄟ^(guò)掃頻的方式尋找共振峰，而電機(jī)的轉(zhuǎn)速是有限的，當(dāng)工件共振頻率超出激振器的頻率范圍時(shí)，通過(guò)掃描就無(wú)法找到工件共振頻率，因而無(wú)法對(duì)工件進(jìn)行有效的振動(dòng)處理。國(guó)家數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)亞共振技術(shù)可處理的工件在機(jī)械制造業(yè)覆蓋面僅為23%。
3）有效振型較少，振動(dòng)時(shí)效的應(yīng)力消除不穩(wěn)定，應(yīng)力的消除不能得到最佳的結(jié)果；
4）噪聲過(guò)大也是難以推廣的主要原因。
三、頻譜諧波時(shí)效技術(shù)在機(jī)床行業(yè)的應(yīng)用前景
1. 什么是頻譜諧波<
