金刚石钻磨头超声振动钻磨硬脆材料表面质量的试验研究

硬脆材料以其优良的性能在生产实践中得到了广泛应用，但其低塑性、易脆性及不导电性等使得加工十分困难，尤其是超精密表面制作更加困难。为此，本文将超声振动引入普通钻磨中，介绍了超声振动切削原理，通过超声与普通两种方式下的表面粗糙度试验和微观形貌观察得出以下结沦：1）不同加工参数时，超声振动钻磨时的工件表面粗糙度值均低于普通钻磨时的表面粗糙度值；2）随着进给量、工件转速和输入功率的增加，超声和普通钻磨时的表面粗糙度均呈上升趋势；3）普通钻磨加工后孔壁表面有宽度和间距不均匀的沟槽，并且沟槽较宽，而超声钻磨加工后表面沟槽（划痕）较浅且均匀。     

Characterization of microstructural changes during annealing of cold worked austenitic stainless steel using ultrasonic velocity measurements and correlation with mechanical properties

A technique that is sensitive to change in texture is more reliable than mechanical property measurements for the study of recrystallization behavior in alloys where recrystallization is coupled with precipitation. Hence, ultrasonic velocity measurements have been employed to characterize microstructural changes during annealing of cold worked Ti-modified austenitic stainless steel where precipitation of TiC is known to retard recrystallization. Mechanical property measurements, such as strength and hardness, could not distinguish the recovery and recrystallization regimes, and it was difficult to determine the exact time or temperature for onset of recrystallization. The variation of velocity with annealing time or annealing temperature exhibited a three-stage behavior. The velocity exhibited a slight increase in the recovery region followed by a sharp and continuous decrease in the recrystallization region and reached saturation on completion of recrystallization. Based on the microstructural investigations, the three stages were identified to be recovery, progress of recrystallization, and completion of recrystallization. Velocity measurements could sense the onset, progress, and completion of recrystallization more accurately compared with that of hardness and strength measurements.     

旋转超声波加工中延性去除模式的实验研究

介绍了工程陶瓷旋转超声波加工中延性去除模式的存在条件及材料去除机理，通过实验分析了各种加工参数对材料去除率的影响。实验结果表明，适当增加转速、降低静压力、相应地减小磨料粒度，有利于实现工程陶瓷材料去除机理由脆性去除向延性去除转变。在延性去除模式下，磨料粒度、静压力、转速和振幅的增加均导致材料去除率的增加。     

流动液体中夹杂物超声去除的影响因素

以高密度聚乙烯（HDPE）颗粒和水形成的悬浮液为研究体系。考察了有无超声波作用下。介质流量、夹杂物数量以及夹杂物的粒径对总去除率、上浮去除率、壁面粘附去除率的影响。实验结果表明，在短时间内（30s)超声波对流动液体中的夹杂物具有明显的去除效果。总去除率达93％。夹杂物的总去除率随着超声波输入电功率的增大而提高；超声波对较多数量或较大粒径的夹杂物去除效果更显著。超声波作用下流动液体中的夹杂物比静止液体中的更容易去除。超声波对流动液体中夹杂物去除效果的去除机理主要是通过气泡捕获夹杂物，超声空化效应产生直接包裹夹杂物的气泡以及通过夹杂物碰撞凝聚使夹杂物容易上浮实现去除。     

超声振动辅助气中放电加工实验分析

超声振动辅助气中放电加工技术避免了常用的煤油等工作液作为介质带来的环境污染问题，具有工作环境清洁、适用范围广、加工效率高、工具电极简单等优点。实验研究了电压、脉冲宽度、峰值电流、超声振幅及气体介质压力等参数对加工效率、工件表面粗糙度及电极损耗的影响．并对试验结果进行了分析。     

用于机床进给系统的双向驻波直线超声电机

近年来超声电机在机床进给系统中的应用越来越广泛，针对于传统贴片式驻波型超声电机效率低，功率小，不利于在进给系统中应用的现状，文章提出一种利用夹心式弯振换能器的激励弯曲驻波的驻波直线超声电机。运用振动理论分析了电机的致动原理：通过激励两种不同谐振频率的弯曲驻波，并结合驱动齿的合理分布，可实现双向运动。采用有限元法确定其具体结构尺寸，并验证了各驱动齿端部振动轨迹为倾向一致的斜线。制作了样机并测定了其机械输出特性，达到如下指标：最大推力14N，最高速度180mm／s。     

超声冲击细化22SiMn2TiB超高强钢焊接接头晶粒研究

晶粒细化有助于提高焊接接头性能。应用超声冲击装置对母材为22SiMn2TiB、焊接材料为Cr20Ni10Mn6的异种钢焊接接头进行冲击强化试验,研究了冲击区域金属的塑性变形情况。用扫描电镜观测冲击层断面区,可看到冲击塑性变形层达到150μm,其中晶粒细化区超过50μm;用X-Ray衍射仪测试冲击层细晶衍射线宽化现象,并计算冲击层细化晶粒尺寸,计算结果表明母材冲击层平均晶粒尺寸为63nm,焊缝金属冲击层平均晶粒尺寸为82nm。研究表明,超声冲击时冲击针的高频大能量输入,引起冲击层金属晶格畸变,位错增殖、运动、重排,是晶粒细化的主要原因。     

功率超声对Pb-Sn合金凝固行为的影响

研究了功率超声对铅锡合金凝固过程的影响,分析了其影响机制.结果表明,在功率超声作用下,声空化效应和声流效应使含铅5%的铅锡合金的凝固组织明显细化,并且经过功率600W的超声处理后,先析出相的析出温度升高3℃,凝固温度升高了5℃.随着超声功率的增加,合金组织的细化程度提高,但功率提高到一定程度时,细化作用减弱.     

PVC塑料的超声焊接强度试验研究

采用正交实验方法，对常用的硬聚氯乙烯塑料（PVC）的超声焊接主要工艺参数进行试验研究，提出了针对焊接强度的最佳工艺参数组合。     

微细超声辅助高速微槽铣削加工工艺研究

为了提高6061铝合金板微铣削槽加工质量,搭建一种轴向超声振动辅助高速微槽铣削实验装置。设计单因素实验探究主轴转速、超声功率、进给率三个因素对微槽顺铣侧毛刺长度和底面粗糙度的影响规律。制定正交实验寻求主轴转速、超声功率、进给率三个因素的共同作用对微槽底面粗糙度的影响效应,做显著性检验,寻找最优水平组合。实验结果表明:单因素实验中,相对高的主轴转速、适中的进给率、适中的超声功率铣削出的微槽顺铣侧毛刺较少、毛刺长度较短,相对低的转速、相对小的进给率、适中的超声功率铣削出的微槽底面粗糙度较小。正交实验中,主轴转速和超声功率值的变化对微槽底面粗糙度影响显著,通过正交分析与方差分析,最终确定出最优水平组合。