【正文】 變幅桿的切向作縱向振動時在扭振變幅桿的小端就輸出沿圓周方向的扭轉(zhuǎn)振動，鏜刀與扭振變幅桿之間采用莫氏錐及螺紋連接，輸出功率小于500W，頻率為16～23 kH z，具有頻率自動跟蹤性能。當發(fā)生器輸出超聲電壓時，它將使級聯(lián)晶體產(chǎn)生超聲機械伸縮，直接驅(qū)動諧振刀桿實現(xiàn)超聲振動。該系統(tǒng)壓電換能器也采用半圓形壓電陶瓷片產(chǎn)生“縱彎”型復(fù)合振動。 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告1．文獻綜述：結(jié)合畢業(yè)設(shè)計（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻資料，每人撰寫2500字以上的文獻綜述，文后應(yīng)列出所查閱的文獻資料。此報告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見及所在專業(yè)審查后生效。2．開題報告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按此電子文檔標準格式（可從教務(wù)處網(wǎng)頁上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應(yīng)及時交給指導(dǎo)教師簽署意見。文 獻 綜 述引言1 超聲振動系統(tǒng)的研究進展及其應(yīng)用 超聲振動系統(tǒng)由換能器、變幅桿和工具頭等部分組成，是超聲設(shè)備的核心部分。日本研究成功一種半波長彎曲振動系統(tǒng)，其切削刀具安裝在半波長換能振動系統(tǒng)細端，該振動系統(tǒng)換能器的壓電陶瓷片采用半圓形，上下各兩片，組成上下兩個半圓形壓電換能器(壓電振子)，其特點是小型化，結(jié)構(gòu)簡單，剛性增強。 日本金澤工業(yè)學(xué)院的研究人員研制了加工硬脆材料的超聲低頻振動組合鉆孔系統(tǒng)。該裝置的特點是：能量傳遞環(huán)節(jié)少，能量泄漏減小，機電轉(zhuǎn)換效率高達90%左右，而且結(jié)構(gòu)簡單、體積小，便于操作。該磨削裝置工具頭旋轉(zhuǎn)精度由內(nèi)圓磨床主軸精度保證，結(jié)構(gòu)比專用超聲波磨床的主軸系統(tǒng)要簡單得多，因此成本低廉，適合于在生產(chǎn)中應(yīng)用。主要用作電火花加工后的模具異形(如三角形、多邊形)孔和槽底部尖角研磨拋光，以及非導(dǎo)電材料異形孔加工。特別是對難加工材料的深孔鉆削來說，會出現(xiàn)很多問題。 前蘇聯(lián)在20世紀60年代就生產(chǎn)出帶磨料的超聲波鉆孔機床。整個加工過程分兩個階段進行：首先用超聲振動將非導(dǎo)電層去除掉，當傳感器感知金屬層出現(xiàn)時，即改用電加工或電火花與超聲復(fù)合的方法進行加工。湘潭大學(xué)進行了內(nèi)圓表面的超聲光整強化研究。該工藝將超聲振動引入到精密電火花加工中，通過研究超聲振動對電火花精加工過程的影響，開發(fā)出了一種將超聲和電火花結(jié)合在一起的新型4軸電火花加工裝置。 拉絲模及型腔模具研磨拋光 聚晶金剛石拉絲模超聲研磨拋光技術(shù)在國內(nèi)外已獲得廣泛應(yīng)用，新的超聲研磨拋光方法和設(shè)備已出現(xiàn)。日本研制的UMA1型數(shù)控超聲研磨機，其研磨時間在1～999 s范圍內(nèi)可任意設(shè)定；頻率自動跟蹤；研磨鋼針夾持可靠，發(fā)熱少，鋼針磨耗能自動修整；鋼針以固定速度進給，具有研磨時間短、精度高的優(yōu)點。通過對模具型腔高效鏡面加工的實驗，表明選配適當工藝參數(shù)進行光整加工，效率較普通研磨提高10倍以上，較電解研磨提高1倍以上。英國阿伯丁大學(xué)國王學(xué)院研究了超聲鉆削難加工材料時工藝參數(shù)對材料去除率的影響，建立了間斷性沖擊過程的非線性模型，對沖擊力的特性進行了研究，提出了一種新的材料去除率的計算方法，這種方法首次解釋了材料去除率在較高的靜態(tài)力作用下減小的原因。 巴西的研究人員對石英晶體的超聲研磨技術(shù)進行了研究，發(fā)現(xiàn)石英晶體的材料去除率取決于晶體的晶向，研磨晶粒的尺寸影響材料去除率和表面粗糙度。另外，工具電極的超聲振動還可以起到清洗縫隙的作用，并采用該技術(shù)對Al2O3/(W，Ti)C、Al 2O3/Ti BAl2O3/TiB2/SiCw3種Al2O3基陶瓷刀具材料表面定位方孔進行加工，研究了其加工機理和加工參數(shù)對不同陶瓷材料加工效率、加工表面粗糙度的影響規(guī)律。 天津理工學(xué)院對大理石超聲精密雕刻技術(shù)進行了研究，開發(fā)了大理石超聲精雕系統(tǒng)。該研究對其他玻璃材料的加工具有一定參考價值。該研究指出，磨料顆粒的尺寸與加工效率有密切的關(guān)系，對實際生產(chǎn)具有一定的指導(dǎo)作用。 超聲振動切削 超聲振動切削作為新興的特種加工技術(shù)，引起了國內(nèi)外專家學(xué)者的廣泛興趣和極大關(guān)注。 俄羅斯科學(xué)院和英國拉伯運大學(xué)對超聲振動切削的非線性過程進行了深入研究，利用流變模型對超聲振動切削實驗結(jié)果進行了理論解釋。 我國對振動切削的研究起步稍晚。 東南大學(xué)在研究超聲振動切削的刀具振動規(guī)律時得出：刀具與切削的分離作用是振動切削最根本的特點，正是這一特點才使得刀尖每次能以極大的加速度沖擊工件進行切割。 長春汽車工業(yè)高等專科學(xué)校采用超聲振動切削方法對一汽變速箱廠生產(chǎn)的一直齒齒輪的滾齒加工進行了工藝實驗，通過生產(chǎn)現(xiàn)場各種工藝參數(shù)實驗及小批量試生產(chǎn)，收到了令人滿意的效果，具有較好的發(fā)展前景。超聲復(fù)合加工，強化了原加工過程，使加工的速度明顯提高，加工質(zhì)量也得到不同程度的改善，實現(xiàn)了低耗高效的目標。 法國的研究人員系統(tǒng)地研究了超聲振動對電火花加工性能的影響。于1987年研究成功了超硬材料超聲電火花復(fù)合拋光技術(shù)。結(jié)果表明，超聲頻間隙脈沖放電加工的加工效率高于普通電火花加工的效率，而其加工表面粗糙度和加工形狀精度接近于普通電火花加工。南京航空航天大學(xué)對硬脆金屬材料的超聲電解復(fù)合加工工藝進行了實驗研究。為了更好地發(fā)揮刀具的效能，除了選用合適的刀具幾何參數(shù)外，在振動切削中，人們將更多的注意力轉(zhuǎn)為對刀具材料的開發(fā)與研究上，其中天然金剛石、人造金剛石和超細晶粒的硬質(zhì)合金材料的研究和應(yīng)用為主要方向。在日本，超聲振動切削裝置通?？奢敵龉β? kW，～ mm。(4) 超聲橢圓振動切削的研究與推廣 超聲波橢圓振動切削已受到國際學(xué)術(shù)界和企業(yè)界的重視。尤其是對硬脆性材料的超精密切削加工、微細部位和微細模具的超精密切削加工等方面還需要進一步研究。大連理工大學(xué)提出了基于分層去除技術(shù)的超聲銑削加工方法，研制了超聲數(shù)控銑削機床，開辟了利用超聲加工技術(shù)數(shù)控加工工程陶瓷零件的途徑。 在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，模具的應(yīng)用越來越廣泛，對模具精度和表面質(zhì)量的要求也越來越高。但尚有許多方面的內(nèi)容有待進一步研究，特別是各主要加工因素對加工表面粗糙度的影響以及表面金屬的去除機理等。但該工藝的加工機理有待