超声表面光整强化技术有限元数值模拟

摘要

超声表面光整强化技术对精细光整表面有极微细的光整能力,对抗疲劳表面有极高的强化能力,并且设备结构简单紧凑、操作方便、节能环保,广泛应用于零件的表面改性中.在超声表面光整加工技术中,给工具沿工件表面法线方向上施加超声振动,在一定的压力下,工具与工件表面振动接触,以一定的进给速度通过旋转着的工件表面,从而对工件表面进行机械冷作硬化,显著提高了零件表面残余压应力,增加了加工表面的硬度和耐磨性,明显降低表面粗糙度Ra值.并且加工成本低,大大提高生产效益.本文综合考虑建立有效全面的数值模拟和保证合理的仿真分析时间，采用控制变量的方法进行关键因素的模拟仿真分析是合理的选择。主要考虑工件转速、进给速度、初始静压力、振幅以及强化次数这五个因素对工件残余应力分布以及工件表面加工硬化的影响并对其进行有限元数值模拟分析。