粗糙表面对超声波加工的影响.doc

摘要:超声滚压强化技术可以提高金属表面的硬度及光洁度，但超声滚压强化前材料的粗糙特征将对强化效果产生重要影响。

本次课题以广泛应用于加工活塞杆的45号钢作为研究对象，采用车削在同一根轴上制备5个不同粗糙度特征的研究面，然后使用超声滚压强化技术，在同一参数下对不同粗糙特征的45号钢表面进行强化处理，并测量5个表面强化后的粗糙度及硬度。根据实验测量结果分析研究了加工前工件表面粗糙度对加工后工件表面粗糙度及硬度的影响规律。

实验观察和研究表明：加工前粗糙度参数对加工后工件表面粗糙度及硬度有着重要影响，通过降低加工前工件表面粗糙度，可以有效降低加工后工件表面粗糙度数值，同时表面硬度也随加工前表面粗糙度的提高而提高。

关键词 超声滚压强化；活塞杆；粗糙度；硬度

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 液压油缸发展概述-1

1.1.1 液压油缸的结构及其特点-1

1.1.2 液压油缸的作用原理-1

1.1.3 目前工业上活塞杆的加工方法-1

1.2 滚压加工概述-2

1.3 超声波加工概述-2

1.3.1 超声波的特点-3

1.3.2 超声波加工的特点-3

1.3.3 超声波加工的应用-3

1.4 超声滚压强化技术的原理及理论研究-4

1.4.1 超声滚压强化技术的原理-4

1.4.2 超声滚压强化技术的理论研究-5

1.4.3 超声滚压强化技术的优点-6

1.5 金属材料塑性变形机理研究-6

1.6超声滚压强化技术的发展现状-6

1.7 本课题的主要研究内容及目的-7

2 不同粗糙度表面的加工制备-8

2.1 车削加工设备及材料选用-8

2.2 车削加工工艺过程和工艺参数-8

2.2.1 车削加工工艺过程-8

2.2.2 车削加工主要工艺参数的选择-9

2.3 表面粗糙度的检测-9

2.3.1 表面粗糙度检测仪器及其原理-9

2.3.2 车削后表面粗糙度检测结果-10

2.3.3 纵向进给量对表面粗糙度的影响-10

2.4 本章小结-11

3 超声滚压强化实验-12

3.1 超声滚压强化加工设备-12

3.1.1 超声波发生器-12

3.1.2 超声换能器-12

3.1.3 超声变幅杆-13

3.1.4 滚压工具头-13

3.2 其他配套设备-13

3.3 超声滚压强化加工工艺过程-13

3.4 超声滚压加工主要工艺参数的选择-14

3.5 清洗和润滑-14

3.6 本章小结-15

4 粗糙度对超声滚压加工后金属表面综合性能的影响-16

4.1 粗糙度对超声滚压加工后表面粗糙度的影响-16

4.1.1 超声滚压强化后表面粗糙度的测量-16

4.1.2超声滚压强化前后表面粗糙度对比-16

4.2 粗糙度对超声滚压加工后表面硬度的影响-17

4.2.1超声滚压强化后表面硬度的检测方法及设备-17

4.2.2 超声滚压强化后表面硬度的检测结果-18

4.2.3 粗糙度对超声滚压后表面硬度的影响曲线-19

4.3 本章小结-19

结论-20

致谢-21

参考文献-22