成果信息
超聲波表面光整加工機(jī)理是通過高頻振動(dòng)的硬質(zhì)滾輪作用于待加工金屬工件表面，使工件表層金屬產(chǎn)生塑性變形,，在塑性變形的過程中，產(chǎn)生了冷作硬化,，達(dá)到了改善表面質(zhì)量的目的,。這種表面質(zhì)量的改善是綜合的，既有硬度的提高,，又有表面粗糙度降低,，同時(shí)也彌合了一些微觀裂紋，提高了工件的疲勞強(qiáng)度,。與傳統(tǒng)的砂紙拋光,、壓光、磨削相比,，超聲波表面加工具有很多優(yōu)點(diǎn),。 1.作用力大幅度降低在靜壓力等于傳統(tǒng)壓光靜壓力四分之一的情況下，其顯微硬度相,。 2.加工區(qū)溫度大幅度降低由于改變了加工方式,，滾輪與工件的接觸為斷續(xù)捶擊，大大減小了相互間的摩擦,，溫度也相應(yīng)的降低,，杜絕了因溫度過高造成的表面缺陷,。 3.大幅度降低表面粗糙度Ra值表面粗糙度可以提高三級(jí)以上，最高可達(dá)Ra0.02以下,。 4.不產(chǎn)生切屑,。 5.提高已加工表面的耐磨性、耐腐蝕性以及抗疲勞強(qiáng)度由于超聲波表面光整加工是壓縮型塑性變形,，工件表面產(chǎn)生一定的殘余壓應(yīng)力,，同時(shí)表面硬度提高50%以上，疲勞強(qiáng)度可提高近幾倍,。 6.節(jié)約設(shè)備成本超聲波表面光整加工可直接代替砂光和磨削,，在普通車床上即可進(jìn)行光整加工，因此大大節(jié)約購置設(shè)備的費(fèi)用,，尤其對大型和超大型工件,，效果更為明顯。 7.生產(chǎn)效率高例如在普通車床上加工外圓表面,，工件線速度70m/s,，走刀量為0.05-0.15mm/r，其效率相當(dāng)于精車,。本系統(tǒng)由超聲波系統(tǒng),、工具頭和其他一些附件構(gòu)成。工具頭可以安裝到普通機(jī)床（如車床）上對工件進(jìn)行加工而不需對設(shè)備作任何改變,，對于一些特殊的加工項(xiàng)目也可以開發(fā)相應(yīng)的工藝裝備以便于加工,。)
背景介紹
高精密床作為精密加工的重要手段，在現(xiàn)代社會(huì)中扮演了重要的角色,，高精密超聲波磨床裝有程序控制系統(tǒng),，它是一種通過數(shù)字信息控制機(jī)床自動(dòng)加工的機(jī)電一體化的加工設(shè)備，經(jīng)過半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展,，已成為現(xiàn)代制造業(yè)的重要標(biāo)志之一,。超聲波技術(shù)對金屬表面進(jìn)行擠壓并光整，提高金屬表面粗糙和強(qiáng)化金屬表面層,。)
應(yīng)用前景
超聲波表面光整加工設(shè)備可用于加工內(nèi)外圓表面,、平面，如各種液壓缸內(nèi)外孔,、活塞桿,、冶金軋輥等的加工，可以直接替代珩磨和磨削,；借助數(shù)控設(shè)備或?qū)Ｓ霉ぱb可以加工各種異型面如汽輪機(jī)葉片,、航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片、飛機(jī)蒙皮等,；可加工的材料包括碳鋼,、工具鋼、合金鋼,、不銹鋼,、鑄鐵、鑄鋼,、銅及銅合金,、鋁及鋁合金、鋁鎂合金等材料,，所加工材料的硬度最高可達(dá)HRC60,。對加工的零件來說，越是大型零件越具有優(yōu)越性,，可應(yīng)用于工程機(jī)械,、壓力機(jī)、石油機(jī)械,、煤礦機(jī)械,、汽車、軋鋼等行業(yè),。本項(xiàng)目擬研發(fā)超聲金屬強(qiáng)化技術(shù)及其裝備,，改善金屬零件表面應(yīng)力狀態(tài)、提高表面耐磨性,、顯微硬度,、疲勞強(qiáng)度的作用機(jī)理，可以在許多領(lǐng)域應(yīng)用,，因此該技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景,。)
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