超聲波表面光整加工機(jī)理是通過高頻振動的硬質(zhì)滾輪作用于待加工金屬工件表面，使工件表層金屬產(chǎn)生塑性變形，在塑性變形的過程中，產(chǎn)生了冷作硬化，達(dá)到了改善表面質(zhì)量的目的。這種表面質(zhì)量的改善是綜合的，既有硬度的提高，又有表面粗糙度降低，同時也彌合了一些微觀裂紋，提高了工件的疲勞強(qiáng)度。

與傳統(tǒng)的砂紙拋光、壓光、磨削相比，超聲波表面加工具有很多優(yōu)點。

1.作用力大幅度降低在靜壓力等于傳統(tǒng)壓光靜壓力四分之一的情況下，其顯微硬度相。

2.加工區(qū)溫度大幅度降低由于改變了加工方式，滾輪與工件的接觸為斷續(xù)捶擊，大大減小了相互間的摩擦，溫度也相應(yīng)的降低，杜絕了因溫度過高造成的表面缺陷。

3.大幅度降低表面粗糙度Ra值表面粗糙度可以提高三級以上，最高可達(dá)Ra0.02以下。

4.不產(chǎn)生切屑。

5.提高已加工表面的耐磨性、耐腐蝕性以及抗疲勞強(qiáng)度由于超聲波表面光整加工是壓縮型塑性變形，工件表面產(chǎn)生一定的殘余壓應(yīng)力，同時表面硬度提高50%以上，疲勞強(qiáng)度可提高近幾倍。

6.節(jié)約設(shè)備成本超聲波表面光整加工可直接代替砂光和磨削，在普通車床上即可進(jìn)行光整加工，因此大大節(jié)約購置設(shè)備的費用，尤其對大型和超大型工件，效果更為明顯。

7.生產(chǎn)效率高例如在普通車床上加工外圓表面，工件線速度70m/s，走刀量為0.05-0.15mm/r，其效率相當(dāng)于精車。

本系統(tǒng)由超聲波系統(tǒng)、工具頭和其他一些附件構(gòu)成。工具頭可以安裝到普通機(jī)床（如車床）上對工件進(jìn)行加工而不需對設(shè)備作任何改變，對于一些特殊的加工項目也可以開發(fā)相應(yīng)的工藝裝備以便于加工。

應(yīng)用范圍：

超聲波表面光整加工設(shè)備可用于加工內(nèi)外圓表面、平面，如各種液壓缸內(nèi)外孔、活塞桿、冶金軋輥等的加工，可以直接替代珩磨和磨削；借助數(shù)控設(shè)備或?qū)Ｓ霉ぱb可以加工各種異型面如汽輪機(jī)葉片、航空發(fā)動機(jī)葉片、飛機(jī)蒙皮等；可加工的材料包括碳鋼、工具鋼、合金鋼、不銹鋼、鑄鐵、鑄鋼、銅及銅合金、鋁及鋁合金、鋁鎂合金等材料，所加工材料的硬度最高可達(dá)HRC60。對加工的零件來說，越是大型零件越具有優(yōu)越性，可應(yīng)用于工程機(jī)械、壓力機(jī)、石油機(jī)械、煤礦機(jī)械、汽車、軋鋼等行業(yè)。

市場前景：

本項目擬研發(fā)超聲金屬強(qiáng)化技術(shù)及其裝備，改善金屬零件表面應(yīng)力狀態(tài)、提高表面耐磨性、顯微硬度、疲勞強(qiáng)度的作用機(jī)理，可以在許多領(lǐng)域應(yīng)用，因此該技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景。

預(yù)期效果：

超聲處理效果如下：

經(jīng)過超聲加工的金屬表面具有傳統(tǒng)壓光與噴丸強(qiáng)化的綜合效果。

1、處理后的金屬表面粗糙度比光整前降低3個等級以上

2、處理后的工件表面硬度一般提高20％-50％。

3、處理后的金屬表面抗腐蝕能力比未光整的金屬表面提高數(shù)倍，最大可達(dá)100倍以上。

4、處理后的金屬表面，應(yīng)力場發(fā)生改變，有利于金屬工件綜合使用性能的提高，使用壽命可延長2-3倍。

5、處理后的金屬表面抗疲勞性能一般增加200％-250％。

6、處理后的可以消除金屬表面微觀缺陷，減少工件使用的初期損傷。

7、處理后的金屬表面的磨擦阻力大大降低，一般可降低35％以上。

項目研發(fā)成功后，可以在多個領(lǐng)域使用，按照每臺設(shè)備20萬元，年產(chǎn)300套計算，每年的產(chǎn)值將達(dá)到6000萬元。

知識產(chǎn)權(quán)歸屬情況：

技術(shù)秘密。

投資規(guī)模：

該項目的投資基本上是技術(shù)投資，研發(fā)國際先進(jìn)的超聲金屬強(qiáng)化機(jī)床，投資約500萬元，占地面積200平米，初期人員10人左右。



 



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