旋转超声滚压加工中的滚压力与滚压深度及表面形貌研究

摘要

通过分析旋转超声滚压加工特点以及加工机理,确定旋转超声滚压加工过程的有效滚压时间,结合赫兹接触理论建立滚压力与滚压深度的关系模型.进行钛合金TC4旋转超声滚压加工实验,利用测力仪采集超声滚压过程中的滚压力,利用白光干涉仪观察加工表面形貌,使用光学显微镜观察垂直于工件表面方向的微观结构,从表面形貌和微观结构的角度分析滚压深度与滚压力的对应关系.实验研究结果表明,旋转超声滚压力与滚压深度存在线性比例关系,且模型预测结果与超声滚压加工试验测试结果吻合.将滚压力与工件表面形貌的关系转化为滚压深度与工件表面形貌的关系,建立滚压深度与工件表面形貌的对应关系,以指导加工参数中合理滚压深度的选择.