振动时效技术(Vibratory Stress Relief)是以振动方法消除和均化工件内部残余应力的一种有效的技术手段。和传统的自然时效和热时效方式相比,具有耗能少、效果显著、无污染、处理速度快捷等优点,经济效益和社会效益极其显著。本文从残余应力的概念和产生机理出发,从宏观和微观两个角度分析了振动时效技术消除和均化工件内部残余应力的机理。宏观上,从金属的应力应变机制角度分析了振动消除和均化残余应力的过程；微观上,运用位错理论揭示振动时效效果与工件材料中位错密度和位错组态的内在联系,从数学角度分析振动时效的内在本质。依据机械振动基础理论,对振动时效方法进行了理论分析,论述了振动时效工艺关键参数的确定原则,并探讨对振动时效效果的评定方法,为系统软硬件设计给出了理论基础。本文搭建了一套振动时效设备,设备的硬件由上位机(工控机)和下位机(AT89C52单片机)两大部分构成,包括直流电机激振器、工控机、激振电机控制模块、加速度传感器、抗混滤波放大器和PCL-818HG数据采集卡。在完成了直流激振电机控制模块的电路设计的同时进行了上位机主程序和单片机程序的编程,使设备具有两大功能：一是由基于单片机的控制电路实现激振电机转速的稳定控制；二是使用PCL-818HG高速数据采集卡完成工件的振动信号的采集,由上位机程序对信号进行频谱分析,得到工件的固有频率等相关信息后计算选取最佳激振频率对工件实施振动时效处理。最后,针对本课题的不足和未完成工作,对以后此方面的研究工作提出了几点想法和建议。