阀套,与阀芯组合在一起统称为偶件。它和阀芯之间是很高精度的轴孔配合。精密偶件在航天等国防领域,精密机械等工业领域,汽车、轮船等交通领域应用都很广泛。随着航天事业以及精密机械工业等的飞速发展,对系统的可靠性和稳定性要求越来越严格,也就意味着对精密偶件的制造要求更高。为了保证和提高偶件的表面质量,采用光整加工作为偶件的最后一道工序能有效降低偶件的表面粗糙度。目前用于内孔光整加工的工艺主要有研磨、金刚石铰削以及珩磨。但是,作为小孔径不锈钢材质阀套内孔的最后一道工序,上述三种加工方式均存在一定的问题,例如研磨过程中,不锈钢阀套高韧性的特点导致研磨阀孔的时间变长,加工效率变低。金刚石铰削时,工件切屑容易粘结在刀具上,导致刀具温度升高。珩磨不锈钢工件内孔时,不锈钢材料高塑性和韧性,使得油石容易堵塞,寿命低,孔的加工精度和表面质量很难保证。针对上述三种光整工艺加工小孔径不锈钢阀套存在的问题,本文将超声振动加工技术和传统光整工艺结合在一起,提出内孔超声辅助光整加工技术。根据小孔径阀套的加工要求,设计出适用于加工此类零件的超声振动系统,并利用该振动系统对阀套进行超声研磨和超声珩磨加工试验。研究内容如下：1)研制一套适用于阀套内孔光整加工的超声振动系统,主要包括超声振动系统(包括压电陶瓷换能器,变幅杆和工具)的设计方法以及用有限元法对超声振动系统进行模态分析和仿真；对超声振动系统进行振动性能试验,主要从工具端部振幅和沿工具表面振幅分布对该系统的振动性能进行评价,工具最大振幅为15μm且振幅稳定。2)搭建超声研磨加工试验平台,使用游离和固结两种磨料形式,从超声振幅和研磨时间对内孔表面粗糙度和材料去除率的影响两方面,对传统研磨和超声研磨进行对比。研究结果显示,相对于传统研磨,超声研磨加工能够得到更好的内孔表面质量和更高的材料去除率。3)搭建超声珩磨加工试验平台,在超声振动系统原有工具的基础上添加油石和径向涨开机构,通过传统珩磨和超声珩磨试验的对比得出,当超声振幅为11μm时,超声珩磨能使内孔表面粗糙度降低幅度达到60%,当超声振幅为15μm时,材料去除率最高,相对于传统珩磨可提升85%左右。进一步验证了该超声振动系统的可行性。