超聲滾壓表面強(qiáng)化是利用超聲振動(dòng)輔助進(jìn)行構(gòu)件表面滾壓加工從而實(shí)現(xiàn)高效率表面強(qiáng)化的一種方法。超聲滾壓表面強(qiáng)化技術(shù)汲取了傳統(tǒng)滾壓加工和傳統(tǒng)噴丸加工的綜合優(yōu)勢(shì),因而表現(xiàn)出卓越的處理能力。很多學(xué)者針對(duì)不同的工件材料或者不同的工藝模式在相關(guān)領(lǐng)域展開(kāi)了諸多研究,然而由于高頻外激振動(dòng)（一般大于20KHz）的加入,超聲滾壓表面強(qiáng)化工藝的加工機(jī)制遠(yuǎn)比普通滾壓工藝復(fù)雜,因此現(xiàn)有研究多為基于具體問(wèn)題的工藝效果分析,但對(duì)構(gòu)件表面完整性的理論機(jī)制和微觀機(jī)理的研究還沒(méi)有很完善的研究。304不銹鋼延展性大,不管切削還是表面強(qiáng)化加工時(shí),都容易造成“粘刀”現(xiàn)象,304不銹鋼本身的特性以及加工強(qiáng)化參數(shù)選擇的不合理會(huì)大大降低加工效率以及加工后的304不銹鋼的表面完整性。設(shè)計(jì)并加工制作了實(shí)驗(yàn)用超聲滾壓表面強(qiáng)化加工工藝裝備。以304不銹鋼材料為研究試樣材料,對(duì)其表面進(jìn)行超聲滾壓表面強(qiáng)化處理,分析滾壓模式和工藝參數(shù)對(duì)試件表面粗糙度、表面硬度以及表面殘余應(yīng)力的影響,并結(jié)合有限元分析,剖析了超聲表面滾壓強(qiáng)化加工的理論機(jī)制。對(duì)滾壓加工常用的球形滾壓頭和自行設(shè)計(jì)的一種弧面柱形滾壓頭分別進(jìn)行了一系列對(duì)比實(shí)驗(yàn),采用單因素實(shí)驗(yàn)方法研究了超聲滾壓... 

【文章來(lái)源】：齊魯工業(yè)大學(xué)山東省

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

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噴丸強(qiáng)化技術(shù)示意圖

齊魯工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文3圖 1.2 表面滾壓技術(shù)示意圖1.2.3 超聲輔助表面強(qiáng)化加工技術(shù)及工藝超聲輔助表面強(qiáng)化加工技術(shù)是依據(jù)傳統(tǒng)表面強(qiáng)化加工技術(shù)，把沖擊的能量源以及沖擊方式改變，由連接在換能器后的超聲變幅桿將其機(jī)械能放大后，施加在工具頭上，以超高的頻率驅(qū)動(dòng)沖擊待強(qiáng)化機(jī)械零件的表面，直接引起材料表面塑性變形，塑性變形的結(jié)果是為強(qiáng)化的零件引入一定深度的硬化層并引入相應(yīng)的殘余壓應(yīng)力。相比于超聲輔助表面強(qiáng)化加工技術(shù)，超聲振動(dòng)首先比較早的是應(yīng)用在切削加工領(lǐng)域，超聲振動(dòng)輔助加工主要是針對(duì)傳統(tǒng)切削加工的，將超聲振動(dòng)應(yīng)用在傳統(tǒng)的車削、銑削、鉆削等技術(shù)上，來(lái)克服傳統(tǒng)切削技術(shù)切削力大、切削溫度高等缺點(diǎn)，提高加工效率[14]。Kumabe J.早期的工作已經(jīng)證明了該技術(shù)的可行性[15-17]，他的研究表明與傳統(tǒng)的超聲輔助車削對(duì)比，采用超聲振動(dòng)輔助切削，可以顯著提高陶瓷材料的加工的精度等。李哲等人采用旋轉(zhuǎn)超聲輔助鉆削技術(shù)對(duì)鈦合金進(jìn)行了一系列的鉆削實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，旋轉(zhuǎn)超聲輔助鉆削技術(shù)可以明顯減小鉆削力，降低切削溫度和毛刺高度[[18-20]。在磨削過(guò)程中施加超聲振動(dòng)會(huì)導(dǎo)致工件微斷裂，從而提高磨削效率，振動(dòng)磨削后試件的表面質(zhì)量也有小幅度的改善。Ali Zahedi 等人通過(guò)實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證明[21,22]，相比于傳統(tǒng)磨削，超聲輔助磨削可以有效改善試件粗糙度，降低粗糙度深度以及粗糙度峰高。已經(jīng)有研究證明，在傳統(tǒng)銑削工藝上給與進(jìn)給方向一定的超聲振動(dòng)，這種超聲振動(dòng)銑削加工過(guò)程的銑削力為脈沖狀，相比與傳統(tǒng)銑削，可以明顯降低銑削力[23]。選用合理的超聲振幅配合合理的加工參數(shù)可以顯著降低銑削力和加工溫度

超聲沖擊處理技術(shù)示意圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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