制造业是经济发展必不可少的一部分。而机械加工是制造业的基础。伴随着中国现代化的进程,国家对制造业的要求越来越高。因此精密加工与特种加工在机械加工中所占的比例也来越重。304不锈钢因为具有较高的强度和硬度,能够在高温高压的情况下保证精度和工件成型性,能够适应各种酸性碱性等腐蚀环境,使用环境场合越来越多。但不锈钢的塑性大、韧性高、导热性差,车削加工时塑性变形严重。易产生晶体移位和晶格畸变出现加工硬化现象。属于难加工材料。使用传统车削加工切削力过大且易出现加工硬化,表面质量低等现象难以达到加工要求。因此超声辅助车削加工作为一种新的加工方式得到人民的重视。针对国内专用的超声辅助车削机床的数量稀缺,制造成本较高等现象。本文主要通过仿真的方式对切削力进行研究,并通过对304不锈钢轴类零件采用干式超声辅助车削加工方式验证仿真的正确性。对比超声辅助车削和传统车削对工件表面粗糙度和切屑方面影响,为超声辅助车削不锈钢的发展及应用做出理论研究和实验支撑。本文的主要研究内容如下:1、综述国内外关于超声辅助加工方面的研究过程和研究成果,包括超声振动系统,超声辅助车削以及超声辅助车削在难加工材料方面的研究现状。指出超声辅助车削系统与传统车削系统的优越性。2、超声辅助车削机理研究,包括超声辅助车削的运动学分析、表面形成机理、切削力的产生机理。针对304不锈钢难加工性从切削机理上分析以便降低切削力。3、超声辅助车削切削力有限元分析。运用Ansys有限元分析软件,对304不锈钢超声辅助车削进行有限元仿真。分析刀具施加超声振动情况下,切削力及应力的变化。4、超声辅助车削实验分析,通过选用已有的超声振动系统和数控机床搭建超声辅助车削平台,并且选择合理的超声参数和切削参数进行304不锈钢干式车削加工。对比实验数值和仿真数值确定仿真的正确性。对比超声辅助车削和传统车削产生的切屑、以及工件表面粗糙度分析超声参数和加工参数对表面粗糙度和切屑的影响程度。总结超声辅助车削的优越性。