小孔超声振动挤压加工用变幅杆的优化设计

为了设计小孔超声振动挤压加工用变幅杆,提出了一种复合型变幅杆的优化设计方法。采用多项式响应面法、克里金法和支持向量回归法构建了根据变幅杆的结构参数预测其性能参数的代理模型,评价了代理模型的精度。结合精度较高的代理模型,基于遗传算法对该复合型变幅杆进行了优化设计。经仿真实验验证了该优化方法的有效性。加工试验结果表明:所设计的变幅杆满足使用要求,加工效果理想。

超声波振动挤压加工表面粗糙度试验研究

对超声波振动挤压加工中工件表面粗糙度的形成机理及规律进行了试验研究及分析 ,并对其主要工艺参数进行优选。

超声波振动挤压加工工具磨损的研究

对超声波振动挤压加工时工具头的磨损机理和规律进行了试验研究和分析，指出了机械磨损是这种加工方法的正常磨损原因，并对加工表面粗糙度与工具头磨损的相互关系进行了分析。

嵌入式超声振动挤压加工装备数控系统的研究与开发

在深入研究嵌入式系统技术和超声振动挤压加工特点的基础上,提出了一种基于ARM和μC/OS–Ⅱ的嵌入式超声振动挤压加工数控系统的设计方案,该方案的硬件结构以高性能低功耗的32位ARM嵌入式处理器LPC2220为核心,配以系统所需的外围模块和各种接口电路;其软件系统以源码公开的μC/OS-Ⅱ实时嵌入式操作系统为核心,开发系统所需的应用软件,将μC/OS-Ⅱ实时嵌入式操作系统扩展为一个完整、实用的嵌入式超声振动挤压加工数控系统。

预压力可调式超声振动挤压系统的表面压光试验研究

超声振动挤压加工(超声压光)技术是利用超声电信号驱动振子前端的挤压工具头产生高频振动,对工件进行每秒数万次的冲击,使工件表面材料产生塑性变形。利用预压力可调式超声振动挤压加工系统对40Cr棒料进行振动挤压加工试验,得到了各加工参数对工件表面粗糙度的影响规律,并通过材料弹塑性理论和振动理论验证了此实验数据规律的正确性与可靠性;通过对挤压加工前后工件表面粗糙度的对比,表明此振动挤压加工系统可显著提高工件的表面质量。

挤压温度和超声振动频率对汽车控制臂性能的影响

采用不同的挤压温度和超声振动频率进行了AZ80镁合金汽车控制臂成形,并进行了零件力学性能的测试与分析。结果表明：随挤压温度从250℃提高至450℃,超声振动频率从15 Hz提高至65 Hz,零件的强度先提高后下降。AZ80镁合金零件的挤压温度和超声振动频率分别优选为350℃和45 Hz。

微细深孔超声轴向振动钻削装置的设计

随着科学技术的不断发展，对孔的加工技术在机械制造领域中获得越来越广泛的运用，但与此同时，对孔的加工精度和表面质量也提出了更高的要求，特别是在不锈钢、耐热钢、钛合金、高温合金等难加工材料上加工精密微细深孔。实践表明，若采用传统的方法加工，则存在一系列难以解决的困难，例如切削温度高、散热难、钻头易引偏、折断、入钻定心难、排屑不畅以及出口毛刺多。而旋转超声轴向振动钻削技术作为特种复合加工技术的—种，在精密微细深孔加工实践中已表现出普通钻削无法比拟的工艺效果。正是为了解决普通钻削微细深孔的种种困难，对精密微细深孔旋转超声轴向振动钻削技术进行了深入研究。

基于NSDBO算法的超声振动挤压工艺参数优化

为获得表面硬度和残余应力的最优组合,采用超声振动挤压工艺对304不锈钢工件进行正交实验,获取了加工数据;利用PSO-SVR算法和线性回归方法分别建立了表面硬度和残余应力的预测模型;采用NSDBO算法对加工参数(主轴转速、进给速度、超声功率及静挤压量)进行了多目标优化设计;最后,对求解获得的工艺参数组合进行实验并验证了其有效性。结果表明,主轴转速为115~347 r·min^(-1)、进给速度为0.056~0.130 mm·r^(-1)、静挤压量为49.8~71.7μm、超声功率为20.155~32.206 W时,可获得表面硬度和残余应力之间的最佳平衡,此时残余应力为-373.175~-487.436 MPa、表面硬度为10.837~15.689 HRS。上述方法不仅可获得最优加工参数组合、提升表面性能和寿命,同时可以缩短实验周期、降低成本,提高加工效率,也为超声振动挤压加工技术在航空航天及其他工业领域中的应用提供了理论基础和实验支持。