Page 226 - 《应用声学》2023年第2期
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mm mm mm mm
R a=0.2365 µm R a=0.4832 µm R a=0.791 µm R a=0.7546 µm
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(a) aጸ (b) bጸ (c) c ጸ (d) dጸ
图 20 常规滚压工件表面三维形貌图及粗糙度
Fig. 20 3D surface images of workpiece
对比图 17∼20 中的 a 组和 b 组加工试验参数下 用有限元分析法对带斜槽传振杆变幅杆进行分析
工件的表面形貌，b组相对a组保持静压力和转速不 修正，得到其最终尺寸，该方法可作为设计纵 -扭声
变，提高进给量，其二维和三维形貌图中都发现滚痕 学系统的一种参考方法。
有变明显的趋势，说明进给量对表面形貌有明显的 (2) 在加工试验中，对加工表面显微硬度影响
影响作用；对比 b 组和 c 组加工试验参数下工件的 的显著因素依次是工具头预压力 F、工具头进给量
表面形貌，c 组相对 b 组保持静压力和进给量不变， f、主轴转速n。
提高主轴转速，其二维和三维形貌中滚痕也都有变 (3) 在试验参数范围内最优的工艺参数为：工具
明显的趋势，说明转速对表面形貌也具有明显影响 头预压力F = 48 N，车床主轴转速为n = 96 r/min，
作用；对比 c 组和 d 组加工试验参数下工件的表面 车床进给量为f = 0.103 mm/r。
形貌，d 组相对 c 组保持主轴转速和进给量不变，提 (4) 在试验参数范围内出现表面显微硬度随静
高静压力，其二维和三维形貌中滚痕的变化不明显， 压力增大而增大，随转速增大而减小，随进给量的增
说明相对于主轴转速和进给量，静压力对工件表面 大先增后减的现象。
形貌影响较小。 (5) 纵 -扭谐振超声滚压使工件的表面形貌得
到了明显改善，表面更加光滑细密，其中进给量和
3.2 表面粗糙度
主轴转速对表面形貌影响明显，静压力影响较小；
从图 19 和图 20 中可以看出，纵 -扭谐振超声滚
纵-扭谐振超声滚压使工件的表面粗糙度变小，其中
压表面粗糙度要小于常规滚压表面。对比图 19∼20
进给量和静压力对表面形粗糙度影响明显，主轴转
中a 组和 b 组加工试验参数下工件的表面粗糙度，b
速影响较小。
组相对 a组保持静压力和转速不变，提高进给量，其
表面粗糙度增大，说明进给量对表面粗糙度有明显
的影响作用；对比 b 组和 c 组加工试验参数下工件 参 考 文 献
的表面粗糙度，c组相对b组保持静压力和进给量不
[1] 李桓, 徐光霈, 张宇辉, 等. 2219/5A06 异种铝合金焊接接头
变，提高主轴转速，其表面粗糙度几乎没有变化，说
组织与性能相关性 [J]. 焊接学报, 2020, 41(9): 8–15.
明转速对表面粗糙度影响作用很小；对比 c 组和 d Li Huan, Xu Guangpei, Zhang Yuhui, et al. Correlation
组加工试验参数下工件的表面粗糙度，d组相对c组 between microstructure and properties of 2219/5A06 dis-
保持主轴转速和进给量不变，提高静压力，其表面粗 similar aluminum alloy welded joint[J]. Transactions of the
China Welding Institution, 2020, 41(2): 8–15.
糙度变小，说明静压力对工件表面粗糙度也有明显 [2] 王涛, 尹志民．高强变形铝合金的研究现状和发展趋势 [J]. 稀
影响作用。 有金属, 2006, 30(2): 197–202.
Wang Tao, Yin Zhimin. Research status and development
4 结论 trend of ultra-high strength aluminum alloys[J]. Chinese
Journal of Rare Metals, 2006, 30(2): 197–202.
[3] Yin M, Cai Z, Zhang Z, et al. Effect of ultrasonic surface
(1) 本文首先通过半波长变幅杆的经典算法得
rolling process on impact-sliding wear behavior of the 690
到变幅杆基本尺寸，再选定斜槽传振杆尺寸，最后使 alloy[J]. Tribology International, 2020, 147: 105600.
