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先進(jìn)材料研究卷。102-104（2010）頁559-563?（2010），瑞士瑞士Trans Tech PublicationsDOI：10.4028/www.scientific.net/AMR.102-104.559
超聲波滾動(dòng)軸承的表征和實(shí)驗(yàn)研究為柱表面加工
丁加金福，石咀的Eb，科華Zhangc和Yud富錦
機(jī)械設(shè)備和測控技術(shù)研究所，浙江師范大學(xué)
大學(xué)，浙江金華321004
azsddif@zjnu.cn，besx_2001@zjnu.cn，cmature@zjnu.cn，dzsdyfj@zjnu.cn
關(guān)鍵詞：超聲波振動(dòng)加工，工具頭，軋制，軋制表征
摘要
超聲波擠壓，軋制加工的加工方法和特點(diǎn)文中介紹了。根據(jù)加工特點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)學(xué)分析加工機(jī)理和表面變形進(jìn)行了分析。然后相關(guān)理論通過討論摩擦學(xué)表面變形量和之間的關(guān)系技術(shù)參數(shù)。理論基礎(chǔ)是給予技術(shù)的選擇參數(shù)。
介紹
擠壓加工精密非切削加工方法，它是一個(gè)金屬表面加固工藝。擠壓工具硬度材料，在加工，工具振動(dòng)對(duì)工件表面和滾動(dòng)的工件材料，它使金屬材料產(chǎn)生永久變形和增強(qiáng)硬度的工件表面[1]。在近年來，超聲振動(dòng)加工主要用于加工;超聲波
振動(dòng)就業(yè)壓延加工，是為完成工件的新工藝方法表面上看，這將提高加工效率和改善表面狀態(tài)[2]傳統(tǒng)軋制加工和超聲波振動(dòng)整理刀架是相同的，積分刀架或焊接刀架[3]等，表現(xiàn)為圖。 1，這種結(jié)構(gòu)A和B都沒有避免刀架加速磨損。在C刀架是設(shè)計(jì)，以避免輥加速磨損和擴(kuò)大工作和生活。壓延加工中使用的刀架刀架;
VS工件表面會(huì)發(fā)生滾壓加工[4]。在紙張的運(yùn)動(dòng)學(xué)和摩擦學(xué)理論被用來分析的塑性變形，以研究相對(duì)塑性變形與軋制參數(shù)之間
圖1超聲波軋制設(shè)備的原理
壓延加工設(shè)備和原則。撰寫壓延加工設(shè)備。 “超聲波振動(dòng)軋制加工的目的是根據(jù)超聲波振動(dòng)原理;進(jìn)行精密加工，用刀架加強(qiáng)超硬材料及后整理加工工件表面，對(duì)數(shù)控車床進(jìn)行這個(gè)實(shí)驗(yàn)。 “結(jié)果表明裝置圖。
1（2），它是由超聲波發(fā)生器，換能器，振幅變壓器5和刀架。傳感器翻譯的超聲波振動(dòng)機(jī)械振動(dòng)，而且擴(kuò)大的幅度變壓器，傳授能源刀架
保留所有權(quán)利。本文內(nèi)容的任何部分不得復(fù)制或以任何形式或以任何方式傳播未經(jīng)書面許可出版商：跨技術(shù)有限公司，瑞士，www.ttp.net。 （編號(hào)：61.175.228.160-21/02/10，2時(shí)45分54秒）
加工，刀架被擰刀架，振幅變壓器外殼聯(lián)合在處理輥相對(duì)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的輥擠壓工件，所以。原則和特點(diǎn)。由超聲波信號(hào)進(jìn)行了改造和擴(kuò)建換能器和變幅，然后造成刀架振動(dòng)，工件由靜態(tài)壓力和沖擊負(fù)荷的刀架滾動(dòng)處理。所以嚴(yán)酷刀架通過的平坦。明顯改善表面粗糙度和殘余產(chǎn)生壓應(yīng)力。因此，工件的金屬結(jié)構(gòu)得到加強(qiáng)，磨損
性，抗疲勞，耐腐蝕性和機(jī)械性能明顯提高[3，5，6]。超聲波壓延加工（USRP的）的特點(diǎn)：1.extrusion特點(diǎn)，上刀架靜壓擠壓工件，造成塑性變形。 2。
影響的特點(diǎn)，刀架振動(dòng)產(chǎn)生的影響噴丸[35]。 3。滾動(dòng)超聲波壓延加工的特點(diǎn)，在工件上產(chǎn)生的輥輥。 4。降低摩擦系數(shù)，在USRP的摩擦系數(shù)，將刀架振動(dòng)減少。超聲振動(dòng)滾壓機(jī)理分析壓延加工的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型。超聲波壓延加工的力學(xué)模型
如圖所示。 2。當(dāng)振動(dòng)壓延加工，超聲波正弦波產(chǎn)生超聲波發(fā)生器被轉(zhuǎn)移到換能器，變幅擴(kuò)大來形成縱向機(jī)械振動(dòng)。振動(dòng)方程如下[7，8]：Y = ASIN WT（1）振動(dòng)速度如下：（2）其中A是工具的振幅，ω為正弦振動(dòng)的角速度，T是
振動(dòng)時(shí)間，和f的振動(dòng)頻率。無花果。 3，超聲波振動(dòng)速度曲線。 A和B的速度解決了垂直方向和水平方向。水平分量呈Vcosα和垂直部分是振動(dòng)速度的工具，應(yīng)該是V0的擠壓速度，和疊加擠壓速度和徑向振動(dòng)速度如下：
所以結(jié)論可以得到方程（3）和（4）：
1。當(dāng)ΩT=Kπ+π/ 2，輥接觸塑性變形結(jié)構(gòu)的刀架
工件，超聲振動(dòng)的現(xiàn)象成為完全閉塞，瞬時(shí)速度擠壓速度是相同的值，這套子擠壓加工
COS COS（2）
DY
一個(gè)T FA英尺
DT
：V = W W = P P
=
560數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)速度可以稱之為臨界擠出速度。此外，超聲波振動(dòng)擠壓速度明顯大于的套子擠出速度。
2。垂直分量振動(dòng)速度的超聲波振動(dòng)造成的輥。造成對(duì)工件表面經(jīng)常被撞的滾子，結(jié)果是類似的鏡頭噴丸。
金屬表面的變形過程。超聲波軋相似加工和擠出加工金屬的塑性變形;接觸應(yīng)力必須大于工件材料的屈服強(qiáng)度[3]。靜負(fù)荷施加在工件表面上，并結(jié)合超聲波滾動(dòng)，所有這一行動(dòng)使金屬產(chǎn)生塑性流動(dòng)，提高表面狀態(tài)，如圖。 4顯示。塑性變形的原因是：1。靜態(tài)壓力，超聲波軋?zhí)幚砉ぷ髯鳛檐堉七^程中的套子2。振動(dòng)壓路機(jī)的刀架撞倒作為噴丸對(duì)工件表面3。超聲波壓延加工結(jié)合靜壓和振動(dòng)的影響，提高了摩擦系數(shù)[4]。
定量分析擠壓變形超聲波軋前，刀架將加載一個(gè)靜態(tài)的壓力，即靜態(tài)擠壓
力[2，3，9]。在超聲波的壓延加工，靜壓力和超聲振動(dòng)擠壓變形力的結(jié)合過程;之間的擠壓摩擦將產(chǎn)生滾子和工件，并有相對(duì)旋轉(zhuǎn)。當(dāng)發(fā)生相對(duì)旋轉(zhuǎn)，輥與工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)是滾動(dòng)，滑動(dòng)和旋轉(zhuǎn)的組合，這樣的彈性變形轉(zhuǎn)變?yōu)樗苄宰冃伪砻婀ぜ＝佑|壓力服從赫茲的分布[4]。所采取的接觸面橢圓形分布，分布的接觸面積，使用等效半徑或曲率，由于超聲波壓延加工是一個(gè)復(fù)雜的過程，津貼
0.01?0.02毫米。在生產(chǎn)力應(yīng)用程序，以研究超聲波壓延加工參數(shù)，超聲換能器的決定沖擊載荷[9]。因此，在塑性變形一定范圍內(nèi)成正比的靜態(tài)壓力，工件與工具的相對(duì)速度，與表面硬度成反比變化。先進(jìn)材料研究卷。 102-104速度可以稱之為臨界擠出速度。此外，超聲波振動(dòng)擠壓速度明顯大于的套子擠出速度。
2。垂直分量振動(dòng)速度的超聲波振動(dòng)造成的輥。
造成對(duì)工件表面經(jīng)常被撞的滾子，結(jié)果是類似的鏡頭
噴丸。
圖
圖3振動(dòng)速度曲線示意圖
金屬表面的變形過程。超聲波軋相似加工和擠出加工金屬的塑性變形;接觸應(yīng)力
必須大于工件材料的屈服強(qiáng)度[3]。
圖4，在金屬表面的變形過程
靜負(fù)荷施加在工件表面上，并結(jié)合超聲波滾動(dòng)，所有這一行動(dòng)使金屬產(chǎn)生塑性流動(dòng)，提高表面狀態(tài)，如圖。 4顯示。塑性變形的原因是：1。靜態(tài)壓力，超聲波軋?zhí)幚砉ぷ髯鳛檐堉七^程中的套子2。振動(dòng)壓路機(jī)的刀架撞倒作為噴丸對(duì)工件表面3。超聲波壓延加工結(jié)合靜壓和振動(dòng)的影響，提高了摩擦系數(shù)[4]。定量分析擠壓變形超聲波軋前，刀架將加載一個(gè)靜態(tài)的壓力，即靜態(tài)擠壓力[2，3，9]。在超聲波的壓延加工，靜壓力和超聲振動(dòng)擠壓變形力的結(jié)合過程;之間的擠壓摩擦將產(chǎn)生滾子和工件，并有相對(duì)旋轉(zhuǎn)。當(dāng)發(fā)生相對(duì)旋轉(zhuǎn)，輥與工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)是滾動(dòng)，滑動(dòng)和旋轉(zhuǎn)的組合，這樣的彈性變形轉(zhuǎn)變?yōu)樗苄宰冃伪砻婀ぜ＝佑|壓力服從赫茲的分布[4]。所采取的接觸面橢圓形分布，分布的接觸面積，使用等效半徑或曲率，表明圖5。由于超聲波壓延加工是一個(gè)復(fù)雜的過程，津貼0.01?0.02毫米。在生產(chǎn)力應(yīng)用程序，以研究超聲波壓延加工參數(shù)，超聲換能器的決定沖擊載荷[9]。因此，在塑性變形一定范圍內(nèi)成正比的靜態(tài)壓力，工件與工具的相對(duì)速度，與表面硬度成反比變化。
實(shí)驗(yàn)方法和結(jié)果液壓支柱的加工工藝實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的高效益和實(shí)用性超聲波壓延加工（顯示如圖6）。工件材料為27SiMn，φ97×980毫米，27?31HRC。單體液壓支柱的傳統(tǒng)加工工藝進(jìn)行研磨，然后再拋光，最終所需的表面粗糙度值是鐳0.4μM。在這實(shí)驗(yàn)中，使用超聲波壓延加工基板的研磨和拋光。 “數(shù)控車床進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，區(qū)域處理照片如圖。 6。 “由馬爾S2的表面粗糙度值測定。精加工表面500X照片顯示圖。 7。測試進(jìn)行處理后的對(duì)比結(jié)果如圖。 8，表面
粗糙度明顯降低。表面粗糙度值是前處理，鐳0.9微米表面粗糙度降低至Ra為0.1μm，由超聲波軋加工圖。 8。所有超聲波壓延加工，能夠滿足生產(chǎn)實(shí)踐和需求生產(chǎn)效率明顯提高。
圖
圖8，表面粗糙度Ra的測量值（前處理鐳= 0.9和后處理鐳= 0.1）562數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)
結(jié)論在造紙，超聲波軋?zhí)幚頇C(jī)制和特點(diǎn)進(jìn)行了分析，加工實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的結(jié)果，他超聲波壓延加工更比一般壓延加工的優(yōu)勢，如下：
1。超聲波壓延加工工藝有沖動(dòng)的特點(diǎn)和
能源擁擠效應(yīng)，這樣的處理結(jié)果，不僅軋制的特點(diǎn)，但也
噴丸效果，有利于改善表面質(zhì)量。
2。在軋制加工，超聲振動(dòng)設(shè)備改善摩擦的方式;磨損
刀架，減少有效延長工作壽命，因此提高加工
效率。
鳴謝
作者感謝為這項(xiàng)工作的經(jīng)費(fèi)由自然科學(xué)基金浙江?。ㄅ鷾?zhǔn)號(hào)：Y106187）
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先進(jìn)材料研究卷。 102-104
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