基于超声喷丸原理设计制作了利用伺服系统进行数控进给的旋转辅助超声冲击强化装置;利用波动方程和传统复合变幅杆设计理论,设计了圆锥复合变幅杆,用ANSYS软件对其进行了模态分析、谐响应分析和动力学分析。用该装置对镁合金试件表面进行冲击强化试验。结果表明,旋转辅助有利于提高试件表面冲击覆盖率;经ANSYS分析优化后的变幅杆结构合理,阻抗分析结果显示振动性能较好;在输入端直径相同的情况下,放大系数和最大应力值随着变幅杆过渡段长度的增大而不断减小。

目的为了探索卧式振动滚磨光整加工中加工规律,寻找最优加工位置,以满足实际加工需求,提高零件表面完整性。方法在两种固定方式下,将工件置于不同深度、不同水平位置,测试加工后工件表面粗糙度,对比两种固定方式加工效果,并用曲线拟合找出最优加工位置。结论工件在两种固定方式下,工件各区域加工后表面粗糙度随着深度的增加先下降再上升后降低,随着与左桶壁水平位置距离的增加先下降后上升。在内固定方式下,工件表面粗糙度下降速率明显快于外固定,工件能达到的极限表面粗糙度值是外固定方式下的(0.4~0.5)倍,且工件加工后不均匀性弱于外固定。通过深度、水平位置的曲线拟合及实验验证,工件的最优加工位置为埋入深度220mm,距左桶壁275mm。

运用ABAQUS/Explicit对颗粒增强铝基复合材料(SiCp/Al)进行0.5mm微孔钻削有限元仿真,通过研究网格尺寸和质量放大系数对钻削力结果的影响,优化微孔钻削仿真的参数,模拟主轴转速和进给速度对钻削力的变化规律、钻屑的形成及其形貌的作用规律。基于仿真结果设置主轴转速和进给速度,进行SiCp/Al复合材料微孔钻削试验。结果表明选取合适的单元尺寸和质量放大系数可明显提高仿真精度;低主轴转速、大切削厚度会产生较大的碎片状钻屑,使排屑困难;仿真时采用材料均质化模型会带来一定的误差。

目的对比不同类型磁性磨粒的光整加工效果,找出加工效果较优的磁性磨粒以提高非磁性外圆表面的光整加工质量。方法以6061铝合金管为研究对象,在相同条件下采用不同类型的磁性磨粒进行光整加工实验。采用粗糙度测量仪测试试件加工前后粗糙度值的变化。使用电子天平测试试件加工前后的质量变化,得出不同类型磁性磨粒加工的材料去除率（MRR）。运用超景深显微镜观测试件加工前后的形貌变化,进一步对比不同类型磁性磨粒光整加工的效果。结果采用粘结法磁性磨粒光整加工时,Ra值从初始的0.326μm减小到0.286μm,Rz值从初始的2.34μm减小到1.95μm,MRR为0.26μm/min。采用简单混合磁性磨粒光整加工时,Ra值从初始的0.346μm减小到0.303μm,Rz值从初始的2.42μm减小到2.09μm,MRR为0.195μm/min。采用粘弹性磁性磨粒光整加工时,6 min后达到加工极限,Ra值从初始的0.332μm减小...

以3次B样条曲线作为超声变幅杆横截面的轮廓形状，应用有限元软件ANSYS的动力学分析功能与优化设计方法，设计出在既能满足材料许用工作应力、又具有较高形状因数与较大振幅放大系数的新型超声变幅杆。应用Matlab软件对其节点位置进行理论计算。针对传统基于波动理论的求解方法计算量大，变幅杆轮廓线质点与对应轴线质点之间存在相对偏移等问题，提出一种基于Ansys有限元动力学分析与优化设计方法的变幅杆节点定位方法。并应用于传统形状变幅杆进行比较，验证了其正确性。