后的薄壁件表面易留下螺旋状的旋压纹,形成微观缺陷,影响旋压件的表面质量,需对其进行光整滚压加工以提高表面质量。滚压加工使试件表面的凸峰填入凹谷,降低粗糙度值,提高表面质量。但对薄壁筒形件而言,普通滚压的光整效果不理想,易出现变形失稳现象。将超声加工技术引入到滚压加工中形成超声滚压加工工艺对薄壁件表面质量的提高具有重要意义。本文设计超声滚压装置,进行薄壁旋压件的超声滚压加工实验,应用有限元软件建立旋压+滚压有限元模型。结合实验结果与仿真分析,证明了超声滚压加工的可行性,发现超声滚压具有光整和强化加工双重作用,可降低旋压件表面粗糙度,提高表面硬度,获得良好的表面质量和力学性能。本文主要研究成果和结论为：(1)通过新的理论计算方法、数值仿真设计超声滚压装置中的变幅器,发现滚轮最佳工作型面为大圆角圆柱形滚轮,获得滚轮参数影响滚压光整效果的规律。利用实验检测说明设计的超声滚压装置满足谐振性能要求,可用于超声滚压加工。(2)研究发现,超声滚压的合适施振方式为轴向振动,其光整效果优于常规滚压加工,并可降低滚压载荷,且表面形成一定残余压应力,能够抵消旋压件表面存留的残余拉应力。测试滚压件表面粗糙度和硬度值、金相试验及焊缝检测,说明超声滚压加工降低旋压件的表面粗糙度值,增加表面硬度、细化表面晶粒、提高焊缝组织性能等优点。证明超声滚压加工可提高旋压后薄壁筒形件的表面质量。(3)通过仿真及实验研究,发现超声振幅、滚压力、进给量、滚压次数等工艺参数对超声滚压加工效果的影响规律,且存在一个最佳值,而滚压速度对滚压影响较小。通过线性回归分析,得出各工艺参数对滚压效果影响的显著程度,为旋压件的超声滚压加工提供研究基础。图80幅,表25个,参考文献79篇。