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纵-扭复合振动超声深滚表面粗糙度研究
摘要：
随着现代工业对表面质量要求的不断提高，表面粗糙度成为了制造企业必须重视的一个指标。传统的磨削加工技术难以满足对表面质量的要求，因此需要不断研究新的表面精加工技术。本文以纵-扭复合振动超声深滚技术为例，研究了它对表面粗糙度的影响。研究表明，纵-扭复合振动超声深滚技术可以有效地降低表面粗糙度，获得更高质量的表面处理效果。
关键词：
纵-扭复合振动超声深滚，表面粗糙度，加工效果，技术研究
引言：
表面粗糙度是衡量工件表面质量的重要指标之一，对于高精度机械零件、飞行器等高精尖领域，表面质量要求越来越高。传统磨削加工技术的粗加工精度难以满足这种高要求，而新的表面加工技术可以有效地提高表面质量。其中，纵-扭复合振动超声深滚技术作为一种新型表面精加工技术，被越来越多的研究所关注。
纵-扭复合振动超声深滚技术又称纵-扭超声振动深滚技术，包括两个工艺步骤：超声振动深滚和纵向-扭转加工。纵向-扭转加工创造了适当的切向压力，利用超声振动深滚，加工工件表面，从而提高表面质量。因此，本文选用纵-扭复合振动超声深滚技术，研究其对表面粗糙度的影响。
实验过程：
首先，准备样品，此处选用了一块316L不锈钢中空圆柱形样品。接着，将样品安装在实验装置上并加以固定，保证样品表面与工具接触装置表面的角度相等，并且保证合适的工艺条件和工作参数。
本实验的处理工具为一个带有范德宁谐振器的棒状工具，频率在20-30kHz，连续不断地产生了纵向和扭转振动。在加工过程中，不锈钢样本表面通过扭动裂纹上的微动产生适量压力，而通过深滚的过程去除了这些裂纹，从而使表面的粗糙度逐渐降低。
为了比较不同加工参数对样品表面粗糙度的影响，本实验采用了不同参数的加工过程，包括不同振动频率和不同切向压力等。通过其他方法，实验评估了样品表面粗糙度。
结果与讨论：
实验结果表明，随着加工频率升高，表面粗糙度减小。这是因为高频率振动深滚加工现象更显著，加工效果更好。同时，加工压力的增加也可以有效地改善表面质量，但是当压力过大时，表面质量反而会降低。这是因为当切向压力过高时，系数摩擦和摩擦热也会增加，从而增加表面粗糙度。
此外，实验还探究了在一定的加工频率和压力下，不同工具对表面粗糙度的影响。结论是，工具的形状和材质对表面粗糙度有很大的影响，发现带有范德宁谐振器的工具的切削效果更好，可以获得更好的加工效果。
结论：
本研究通过纵-扭复合振动超声深滚技术的实验，研究了加工频率、压力、工具形状和材质等因素对表面粗糙度的影响。实验结果表明，纵-扭复合振动超声深滚技术可以有效地降低表面粗糙度，获得更高质量的表面处理效果。在实际工程中，这种技术可以广泛应用于高精度机械零件和其他领域的表面加工。本研究为这一技术的发展提供了重要参考价值。