超聲振動擠壓強化實驗研究與性能預(yù)測.pdf

1、超聲振動擠壓強化技術(shù)作為一種新型的表面強化技術(shù)，已經(jīng)得到國內(nèi)外專家和學(xué)者的關(guān)注和重視。超聲振動擠壓強化技術(shù)利用超聲加工的原理，在普通擠壓加工的基礎(chǔ)上，加入超聲振動，使擠壓工具產(chǎn)生高頻振動，在擠壓力的作用下，擠壓工具與旋轉(zhuǎn)的零件表面產(chǎn)生相互接觸擠壓，從而使零件表面的材料產(chǎn)生一定的冷作硬化，降低零件的表面粗糙度，提高零件的表面硬度，使零件的使用壽命得到了提高。
　　本研究以常用的45號鋼為試樣材料，通過正交試驗法則設(shè)計實驗方案，利用壓

2、電陶瓷換能器、自主設(shè)計的擠壓工具頭與變幅桿、以及數(shù)控機床組建超聲振動擠壓系統(tǒng)，進行超聲振動擠壓強化加工實驗研究；對實驗結(jié)果進行分析研究，得出機床主軸轉(zhuǎn)速、進給速度、擠壓力、擠壓工具頭的振幅和擠壓次數(shù)等工藝參數(shù)對超聲擠壓強化的表面粗糙度和硬度的影響規(guī)律；對加工零件表面的金相組織進行觀察和分析，得出超聲振動擠壓強化的內(nèi)在機理；利用支持向量機理論，建立超聲擠壓強化表面性能的非線性模型，找出超聲振動擠壓參數(shù)的影響規(guī)律，得出最佳參數(shù)。通過超聲振動

3、擠壓實驗研究，45號鋼零件表面材料發(fā)生塑性變形，其金相組織發(fā)生變化，晶粒被拉長，發(fā)生細化現(xiàn)象，晶粒間的間隙變小；零件的表面粗糙度得到大幅度的減小，表面光澤度變好，表面的硬度也得到了一定的提高。根據(jù)正交實驗的極差分析，在超聲振動擠壓強化加工中，施加至工件的擠壓力對強化工藝的影響最大，擠壓工具的進給速度和超聲強化的次數(shù)的影響也是比較大的，而機床主軸轉(zhuǎn)速以及擠壓工具的振幅對超聲振動擠壓工藝的影響相對較小。根據(jù)超聲擠壓強化表面性能的非線性模型，