摘要:超聲波滾壓光整加工工藝是在傳統表面光整強化加工工藝的基礎上，引入超聲技術的復合滾壓光整加工工藝。

本課題以45號鋼作為試樣，利用CW6163E臥式車床和豪克能控制系統HKUSM30進行超聲滾壓光整加工處理，切割取樣后分別進行耐摩擦磨損性能實驗和表面粗糙度實驗。在耐摩擦磨損性能實驗中，超聲滾壓光整加工處理過的試樣和磨光試樣分別與GCr15對磨環作為摩擦配副，利用M-2000型摩擦磨損試驗機連續對磨得到各自的實驗前后磨損量及摩擦系數，然后對實驗結果和數據進行處理分析，揭示超聲滾壓光整加工對摩擦磨損性能的影響；在表面粗糙度實驗中，通過控制其他超聲加工參數一定，分別改變加工遍數和背吃刀量參數，對試樣表面進行超聲滾壓光整加工處理，利用SV-3100H4臺式表面粗糙度輪廓儀對加工處理后的各試樣進行表面粗糙度的表征，得到不同超聲加工參數加工處理下的各試樣表面粗糙度，然后對實驗結果和數據進行處理分析，揭示超聲滾壓光整加工工藝參數加工遍數和背吃刀量分別對材料表面粗糙度的影響。

對實驗結果和數據進行對比分析，可以得出：經超聲滾壓光整加工的零件表面更為光滑平整，接觸擠壓時，其有效接觸面積較大，減小了接觸點的法向應力，減緩了摩擦磨損的進程，故而提高了零件表面的耐摩擦磨損性能。一定條件下適當增加加工遍數可以使加工頭與工件表面的接觸更加均勻，有效地降低工件的表面粗糙度，而過度加工會對工件表面產生破壞，影響工件的表面粗糙度；在其他加工參數一定時，相對較小的背吃刀量更利于降低工件的表面粗糙度，過大的背吃刀量會使加工表面出現積削瘤并引起加工試樣的振動，導致加工過程變得不穩定，而過小的背吃刀量不能有效處理工件表面的微觀形貌，達不到降低表面粗糙度的加工效果。

關鍵詞  超聲滾壓光整加工；摩擦磨損；粗糙度；加工參數

目錄

摘要

Abstract

1 緒論-1

1.1課題的背景和意義-1

1.2材料表面光整加工-2

1.2.1 表面粗糙度-2

1.2.2光整加工的定義-3

1.2.3光整加工的特點-3

1.2.4光整加工的一般方法-4

1.3超聲波及超聲強化技術-4

1.3.1超聲波的原理-4

1.3.2超聲波的特點-4

1.3.3超聲波技術的應用-5

1.3.4超聲強化技術的特點-5

1.3.5現有的幾種超聲表面強化技術-6

2超聲波滾壓光整加工設備及原理-7

2.1超聲波滾壓光整加工原理-7

2.2超聲波滾壓光整加工設備-7

2.2.1 CW6163E臥式車床-8

2.2.2豪克能控制系統HKUSM30-9

2.3超聲波滾壓光整加工的具體步驟-11

2.4本章小結-12

3檢測設備及原理-13

3.1耐摩擦磨損性能分析方法及設備-13

3.1.1 M-2000型摩擦磨損試驗機-13

3.1.2磨損量的測定方法-14

3.1.3摩擦系數的測定方法及原理-14

3.1.4摩擦磨損試驗機的一般使用步驟-15

3.2表面粗糙度分析方法及設備-15

3.2.1 SV-3100H4臺式表面粗糙度輪廓儀-15

3.2.2粗糙度的測定原理-16

3.2.3粗糙度的測定方法-17

3.2.4粗糙度測量儀的一般使用步驟-17

3.3本章小結-17

4超聲滾壓光整加工工藝實驗設計與分析-18

4.1實驗設計與分析方案-18

4.2超聲波滾壓光整加工對耐摩擦磨損性能的影響-19

4.2.1摩擦磨損-19

4.2.2耐摩擦磨損性能實驗-20

4.3超聲波滾壓光整加工對表面粗糙度的影響-23

4.3.1加工遍數對表面粗糙度的影響-23

4.3.2背吃刀量對表面粗糙度的影響-24

4.4本章小結-25

總結與展望-27

致謝-29

參考文獻-30