机床与液压

作者：邓程方，龚荣清，刘姝宁，刘子豪，龚奇华，殷振

单位：中国航发控制系统研究所；中国航发控制系统研究所；苏州科技大学机械工程学院；中国航发控制系统研究所；中国航发控制系统研究所；苏州科技大学机械工程学院

关键词：超声振动滚压实验;TC4钛合金;表面形貌;表面粗糙度

基金：粒子输运与富集技术全国重点实验室项目 (WZKF-2024-12)；中国航发控制系统研究所基金项目（WB084020213335）；中国博士后科学基金项目(2019M661914)；国家自然科学基金青年科学基金项目(51905363)

针对TC4钛合金挠性膜盘在交变应力下型面转角处易因表面粗糙、硬度不足引发裂纹与疲劳断裂的问题，通过超声振动滚压装置对TC4钛合金膜盘表面进行超声振动滚压实验研究。阐述超声振动滚压表面强化原理以及对膜盘表面强化的工作原理。对膜盘表面进行超声振动滚压单因素实验，总结超声电源功率、加工表面线速度、进给速度、预压力与表面强化次数对膜盘表面粗糙度、硬度、硬化层厚度、型面轮廓度与控制点厚度变化量影响规律，得到TC4钛合金膜盘的最佳超声滚压强化参数。结果表明：超声振动滚压可显著改善TC4钛合金膜盘的表面质量，当超声功率为150 W、表面线速度为10 m/min、进给速度为0.01 mm/r、预压力为20 N、加工次数为1次时，与加工前相比，表面粗糙度（Ra=0.33 μm）降低56%，硬度提升3.2%，同时硬化层厚度增至5.9 μm，且型面轮廓度与控制点厚度变化量均低于0.02 mm。这说明在获得显著表面强化效果的同时，膜盘几何精度仍能满足控制要求。

来源：2026年第3期

《机床与液压》期刊编辑部

查看机床与液压杂志2026年第3期