题目：表面超声椭圆振动挤压技术研究

随着现代机械工程对零部件表面功能要求的提高，对零件的表面机械性能提出了更高要求，挤压技术作为提高零件表面机械性能的重要技术之一受到关注。本文为解决难加工材料及高表面性能的挤压问题，提出了超声椭圆振动挤压技术，对其进行了较为系统的理论与实验研究，并开展了应用其解决镀铬层渗气问题的研究。 首先，本文深入分析了超声椭圆振动挤压中挤压头的“跃进锤击”式特殊挤压运动模式，建立了超声椭圆振动挤压的物理过程模型；运用弹塑性力学和接触力学的基本理论分析了超声椭圆振动挤压时零件的结构变形和局部材料变形的特点，明确了挤压头的超声振动在挤压过程中的作用，确定了挤压头与零件完全分离的充分必要条件及其必要性，揭示了主要加工参数对材料变形和零件表面粗糙度的影响规律。 其次，采用正交试验法，对车床主轴转速（挤压速度）、进给量、振幅、挤压力四个主要加工参数进行了参数优化研究及交互作用分析，其结论为以后的研究提供了扎实的参考资料。在实验的基础上，基于对超声椭圆振动挤压的理论分析，对零件的表面形貌的形成和理论表面粗糙度进行了理论分析，详细探讨了超声椭圆振动挤压能够更好地降低零件表面粗糙度、延长挤压头寿命的原因。 最后，通过实验分析并揭示了镀铬层的表层微裂纹变窄或封闭的原理，描述了镀铬层表层微裂纹的封闭；提出活塞杆表面的镀铬层是一种特殊的多孔介质，具有超薄微通道稀疏多孔介质结构特征，应用多孔介质的相关理论提出以相对渗透率 评价镀铬层渗气特性，并在此基础上给出了简便的工程测试方法。同时利用已有研究结果，应用灰色系统理论正交试验法对超声椭圆振动挤压镀铬层的最佳工艺参数进行了预测，在此基础上通过实验确定了最佳加工参数。 超声椭圆振动挤压技术是一种新的金属表面形变加工技术，目前国内外几无相关研究和应用报道，本文对该技术的理论研究比较全面的揭示了其加工机理，对其他形式的挤压工艺也具有一定的理论指导意义；拓展了超声椭圆振动加工领域，为挤压工艺广泛深入的研究与应用提出了新的研究课题。应用超声椭圆振动挤压技术解决镀铬层渗气问题，不仅具有重大的实际应用价值，有关镀铬层多孔介质特性的讨论也对相关领域的研究具有一定参考价值。