【正文】 益廣泛，振動(dòng)切削研究日趨深入，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。 20世紀(jì)末到本世紀(jì)初的十幾年間，我國(guó)的超聲加工技術(shù)發(fā)展迅速，在超聲振動(dòng)系統(tǒng)、深小孔加工、拉絲模具型腔模具研磨拋光、超聲復(fù)合加工領(lǐng)域均有較廣泛的研究，尤其是在金剛石、陶瓷、瑪瑙、玉石、淬火鋼、模具鋼、花崗巖、大理石、石英、玻璃和燒結(jié)永磁體等難加工材料領(lǐng)域解決了許多關(guān)鍵性問(wèn)題，取得了良好的效果。1989年，我國(guó)研制成功超聲珩磨裝置。同年，機(jī)械電子工業(yè)部第11研究所研制成功超聲旋轉(zhuǎn)加工機(jī)，在玻璃、陶瓷、YAG激光晶體等硬脆材料的鉆孔、套料、端銑、內(nèi)外圓磨削及螺紋加工中，取得了良好的工藝效果。1983年10月，機(jī)械電子工業(yè)部科技司委托《機(jī)械工藝師》雜志編輯部在西安召開(kāi)了我國(guó)第一次“振動(dòng)切削專(zhuān)題討論會(huì)”，會(huì)議充分肯定了振動(dòng)切削在金屬切削中的重要作用，交流了研究和應(yīng)用成果，促進(jìn)了這項(xiàng)新技術(shù)在我國(guó)的深入研究和推廣應(yīng)用。我國(guó)超聲加工技術(shù)的研究始于20世紀(jì)50年代末，60年代末開(kāi)始了超聲振動(dòng)車(chē)削的研究，1973年上海超聲波電子儀器廠研制成功CNM2型超聲研磨機(jī)。 德國(guó)和英國(guó)也對(duì)超聲加工的機(jī)理和工業(yè)應(yīng)用進(jìn)行了大量的研究，并發(fā)表了許多有價(jià)值的論文，在生產(chǎn)中也得到了積極的應(yīng)用。 20世紀(jì)70年代中期，美國(guó)在超聲鉆中心孔、光整加工、磨削、拉管和焊接等方面已處于生產(chǎn)應(yīng)用階段，超聲車(chē)削、鉆孔、鏜孔已經(jīng)處于試驗(yàn)性生產(chǎn)設(shè)備原型階段。為了推動(dòng)超聲加工的應(yīng)用，1973年原蘇聯(lián)召開(kāi)了一次全國(guó)性的討論會(huì)，充分肯定了超聲加工的經(jīng)濟(jì)效果和實(shí)用價(jià)值，對(duì)這項(xiàng)新技術(shù)在全國(guó)的推廣應(yīng)用起到了積極的作用。 原蘇聯(lián)的超聲加工研究也比較早，20世紀(jì)50年代末60年代初已經(jīng)發(fā)表過(guò)很有價(jià)值的論文。日本研究人員不但把超聲加工用在普通設(shè)備上，而且在精密機(jī)床、數(shù)控機(jī)床中也引入了超聲動(dòng)系統(tǒng)。 日本是較早研究超聲加工技術(shù)的國(guó)家，20世紀(jì)50年代，日本已經(jīng)設(shè)立專(zhuān)門(mén)的振動(dòng)切削研究所，許多大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)也都設(shè)有這個(gè)研究課題。 1927年，美國(guó)物理學(xué)家伍德()和盧米斯()最早做了超聲加工試驗(yàn)，利用強(qiáng)烈的超聲振動(dòng)對(duì)玻璃板進(jìn)行雕刻和快速鉆孔，但當(dāng)時(shí)并未應(yīng)用在工業(yè)上。1916年以法國(guó)著名物理學(xué)家郎之萬(wàn)()為首的科學(xué)家開(kāi)始研究產(chǎn)生和運(yùn)用水下超聲作為偵察手段，并在1918年發(fā)現(xiàn)壓電效應(yīng)可使石英板振動(dòng)，制成了可用作超聲源的石英壓電振蕩器。 對(duì)超聲學(xué)的誕生起重大推進(jìn)作用的是1912年豪華客輪泰坦尼克(Titanic)號(hào)在首航中碰撞冰山后沉沒(méi)，這個(gè)當(dāng)時(shí)震驚世界的悲劇促使科學(xué)家提出用聲學(xué)方法來(lái)探測(cè)冰山。 早在1830年，為探討人耳究竟能聽(tīng)到多高的頻率，F(xiàn)．Savrt曾用一個(gè)多齒的齒輪，10Hz的超聲波，1876年加爾頓()的氣哨實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的超聲波的頻率達(dá)到了310kHz，后改用氫氣時(shí)，其頻率達(dá)到了810kHz。 超聲加工技術(shù)是超聲學(xué)的一個(gè)重要分支。超聲加工系統(tǒng)由超聲波發(fā)生器、換能器、變幅桿、振動(dòng)傳遞系統(tǒng)、工具、工藝裝置等構(gòu)成。正是這些特點(diǎn)，決定了超聲波具有與可聽(tīng)聲不同的、領(lǐng)域相當(dāng)廣闊的各種用途。但超聲波也有與可聽(tīng)聲不同的一些突出特點(diǎn)。而超聲波頻率的上限是10Hz，整個(gè)頻率范圍是相當(dāng)寬廣的。值得注意的是，人們習(xí)慣上常把以工程應(yīng)用為目的，而不是以聽(tīng)覺(jué)為目的的某些對(duì)聽(tīng)聲的應(yīng)用亦列入超聲技術(shù)的研究范圍。第二章 超聲加工技術(shù)及總體方案設(shè)計(jì) 超聲波是指頻率高于人耳聽(tīng)覺(jué)上限的聲波。同時(shí)我相信，付出的汗水會(huì)是會(huì)有相應(yīng)的收獲的。最后經(jīng)過(guò)緊張的準(zhǔn)備以后，開(kāi)始整理各種完成的前面的部分的工作，包括寫(xiě)出設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、實(shí)習(xí)報(bào)告、畫(huà)出了用以表達(dá)我們的思想的CAD制圖和手工圖 ，并且完成了老師交給的另一項(xiàng)重要的任務(wù)—專(zhuān)業(yè)學(xué)術(shù)論文翻譯。在設(shè)計(jì)過(guò)程中得到了老師的有力知道非常感謝，以及在計(jì)算過(guò)程中遇到查閱不到的數(shù)據(jù)都在老師的耐心幫助下完成的。然后，在與同學(xué)們的討論及其老師的建議之后，開(kāi)始規(guī)劃自己在這緊湊的一個(gè)月時(shí)間里的設(shè)計(jì)計(jì)劃。那么我究竟在這個(gè)過(guò)程是如何做的呢？首先，在聆聽(tīng)了指導(dǎo)老師的部署安排以后，就著手在圖書(shū)館及電子圖書(shū)館去查閱了豐富的相關(guān)理論知識(shí)與各種介紹材料，逐漸取得了這種設(shè)計(jì)前期準(zhǔn)備工作的良好開(kāi)端。我相信在老師們辛勤的培養(yǎng)之下一定不乏有大量的高級(jí)知識(shí)分子來(lái)回報(bào)各位老師的辛勤付出，也希望在以后的工作學(xué)習(xí)過(guò)程中得到老師們繼續(xù)熱忱的知道和幫助。 由于此次設(shè)計(jì)的角度限制和知識(shí)的不夠系統(tǒng)和不夠完善，難免有錯(cuò)誤和不足之處敬請(qǐng)老師批評(píng)指正以完善此次設(shè)計(jì)，本人將感激終生?！扮衲パb置設(shè)計(jì)”主要有以下幾部分：裝備簡(jiǎn)述、設(shè)計(jì)規(guī)劃、方案、零件和機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)以及校核。我將盡最大的努力查閱資料，請(qǐng)教在此方面有所建樹(shù)的老師以汲取他們的經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)也請(qǐng)他們指出本次設(shè)計(jì)過(guò)程中的不足之處。 （4）它讓我們?cè)诮粋€(gè)多月的設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)中，訓(xùn)練和提高設(shè)計(jì)的基本技能，如計(jì)算、制圖以及方案的提出和優(yōu)化選擇能力。（2）它讓我們溫故知新，使我掌握一般的機(jī)械設(shè)計(jì)的方法和步驟，以提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝分析、方案評(píng)價(jià)、方案對(duì)比等實(shí)際的綜合能力，從而掌握了超精加工和精加工的設(shè)備設(shè)計(jì)思想以及更多機(jī)械裝置的工作原理。眾所周知，它對(duì)我們即將走上工作崗位或者更進(jìn)一步深造有非常重要的意義，它將把我們過(guò)去的理論學(xué)習(xí)引向一個(gè)更高的層次。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）超聲振動(dòng)珩磨裝置的總體設(shè)計(jì)畢業(yè)論文 前 言畢業(yè)設(shè)計(jì)是本科學(xué)習(xí)最為關(guān)鍵的一部分。畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)大學(xué)四年來(lái)所學(xué)知識(shí)的系統(tǒng)的總結(jié)和綜合運(yùn)用，同時(shí)又是對(duì)我們分析和解決問(wèn)題的檢驗(yàn)與鞏固，更是我們以后即將從事的專(zhuān)業(yè)性工作的正常過(guò)度，我們可以緊緊抓住這個(gè)機(jī)會(huì)認(rèn)真學(xué)習(xí)并搞好畢業(yè)設(shè)計(jì)。我想我們還要對(duì)本次設(shè)計(jì)給予更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，那是什么呢？本次設(shè)計(jì)：（1）它多角度的培養(yǎng)我們綜合運(yùn)用和擴(kuò)大所學(xué)知識(shí)面的能力，以提高理論聯(lián)系實(shí)際的能力。（3）它通過(guò)要求我們掌握細(xì)致的數(shù)據(jù)、準(zhǔn)確的制圖，培養(yǎng)了我們收集、整理、分析及運(yùn)用資料的能力，提高我們獨(dú)立工作的能力。 （5）它在我們經(jīng)常忽略的地方突然以新穎的形式出現(xiàn)，大大提高了我們適應(yīng)設(shè)計(jì)環(huán)境的能力。 （6）它不僅僅局限在機(jī)械基礎(chǔ)知識(shí)上，另外涉及了有關(guān)電學(xué)、材料學(xué)、力學(xué)等多學(xué)科知識(shí)，使我們對(duì)交叉學(xué)科有了一定的涉足，拓寬了我們的知識(shí)面，更激發(fā)了進(jìn)行本專(zhuān)業(yè)工作、學(xué)習(xí)的激情與興趣。為了更好的展現(xiàn)以及表達(dá)我的設(shè)計(jì)，我力求圖文并茂的對(duì)超聲珩磨的工作和原理進(jìn)行詳盡的說(shuō)明，但是設(shè)計(jì)工作對(duì)我們來(lái)說(shuō)只是初步接觸，難免在設(shè)計(jì)中有不足、不完善的地方，我將盡最大的努力查閱資料，請(qǐng)教在此方面有所建樹(shù)的老師以汲取他們的經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)也請(qǐng)他們指出本次設(shè)計(jì)過(guò)程中的不足之處，力求做到及時(shí)修改盡自己最大的努力把設(shè)計(jì)搞好，力求把的產(chǎn)品設(shè)計(jì)得更具有良好的實(shí)用性，經(jīng)濟(jì)性和產(chǎn)品性能更可靠。另外，我也要真誠(chéng)祝愿各位老師今后工作取得更大的成績(jī)并為社會(huì)主義祖國(guó)培養(yǎng)出越來(lái)越多的優(yōu)秀人才。 畢業(yè)設(shè)計(jì)終究是一次深刻的檢驗(yàn)，它會(huì)讓我們發(fā)現(xiàn)不足，大使它又允許我們有充足的時(shí)間來(lái)彌補(bǔ)錯(cuò)誤取得更加完整的系統(tǒng)化知識(shí)。接下來(lái)，經(jīng)過(guò)老師以及相關(guān)單位允許，深入地觀看了本次設(shè)計(jì)的產(chǎn)品“超聲珩磨裝置”，更加堅(jiān)定了自己做好畢業(yè)設(shè)計(jì)的信心和決心。終于，明確自己應(yīng)該先分析零部件結(jié)構(gòu)以及工作原理，然后分別計(jì)算并查閱相關(guān)數(shù)據(jù)以致完成草圖設(shè)計(jì)的全部尺寸及配合要求。在尺寸以及配合要求以后，著手畫(huà)出CAD圖。 至此，整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)已接近尾聲，我們所忙碌的成果即將接受檢驗(yàn)。我真誠(chéng)歡迎各位老師不吝賜教，讓我們開(kāi)共同鄭重地見(jiàn)證本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。一般來(lái)說(shuō)，正常人聽(tīng)覺(jué)的頻率上限l6~20kHz之間，隨年齡、健康狀況等有所不同。因此，在實(shí)際應(yīng)用中，有些超聲技術(shù)使用的頻率可能在16kHz以下。 超聲波是聲波的一部分，因此它遵循聲波傳播的基本規(guī)律。例如，超聲波由于頻率可以很高，因而傳播的方向性較強(qiáng)，同時(shí)超聲設(shè)備的幾何尺寸可以較??；超聲波傳播過(guò)程中，介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的加速度非常大；在液體介質(zhì)中，當(dāng)超聲波的強(qiáng)度達(dá)到一定值以后便產(chǎn)生空化現(xiàn)象，等等。2．1超聲加工技術(shù)發(fā)展概況 超聲加工是利用超聲振動(dòng)的工具在有磨料的液體介質(zhì)中或于磨料中產(chǎn)生磨料的沖擊、拋磨、液壓沖擊及由此產(chǎn)生的氣蝕作用來(lái)去除材料，或給工具或工件沿一定方向施加超聲頻振動(dòng)進(jìn)行振動(dòng)加工，或利用超聲振動(dòng)使工件相互結(jié)合的加工方法。超聲波發(fā)生器的作用是將220v或380v的交流電轉(zhuǎn)換成超聲頻電振蕩信號(hào)；換能器的作用是將超聲頻電振蕩信號(hào)轉(zhuǎn)換為超聲頻機(jī)械振動(dòng)；變幅桿的作用是將換能器的振動(dòng)振幅放大；超聲波的機(jī)械振動(dòng)經(jīng)變幅桿放大后傳給工具，使工具以一定的能量與工件作用，進(jìn)行加工。超聲加工技術(shù)是伴隨著超聲學(xué)的發(fā)展而逐漸發(fā)展的。這些實(shí)驗(yàn)使人們開(kāi)始對(duì)超聲波的性質(zhì)有了一定的認(rèn)識(shí)。這些活動(dòng)啟發(fā)了第一次世界大戰(zhàn)期間偵察德國(guó)潛艇的緊張研究。這就是現(xiàn)代聲學(xué)的開(kāi)端。1951年，美國(guó)的科思制成第一臺(tái)實(shí)用的超聲加工機(jī)，并引起廣泛關(guān)注，為超聲加工技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。日本研究超聲加工的主要代表人物有兩位：一位是中央大學(xué)的島川正高教授，《超音波工學(xué)——形論和實(shí)際》是他的代表作；另一位是宇都宮大學(xué)的隈部淳一郎教授，《精密加工、振功切削基礎(chǔ)和應(yīng)用》是他的代表作。1977年日本將超聲振動(dòng)切削與磨削用于生產(chǎn)，可對(duì)大型船用柴油機(jī)缸套進(jìn)行鏜孔。在超聲車(chē)削、鉆孔、磨削、光整加工、復(fù)合加工等方面均有生產(chǎn)應(yīng)用，并取得了良好的經(jīng)濟(jì)效果。到80年代末期，當(dāng)時(shí)蘇聯(lián)已經(jīng)生產(chǎn)系列超聲振動(dòng)鉆削裝置。1979年通用超聲振動(dòng)切削系統(tǒng)已供應(yīng)工業(yè)界應(yīng)用。例如，英國(guó)于1964年提出使用燒結(jié)或電鍍金剛石工具的超聲旋轉(zhuǎn)加工的方法，克服了一般超聲加工深孔時(shí)加工速度低和精度差的缺點(diǎn)，取得了較好的效果。1982年，上海鋼管廠、中國(guó)科學(xué)院聲學(xué)研究所及上海超聲波儀器廠研制成功超聲拉管設(shè)備，為我國(guó)超聲加工在金屬塑性加工中的應(yīng)用填補(bǔ)了空白。1985年，廣西大學(xué)、南京電影機(jī)械廠和南京刀具廠聯(lián)合開(kāi)發(fā)了我國(guó)第一套“CZQ—250A型”超聲振動(dòng)切削系統(tǒng)。1987年，北京市電加工研究所在國(guó)際上首次提出了超聲頻調(diào)制電火花與超聲波復(fù)合的研磨、拋光加工技術(shù)，并成功應(yīng)用于聚晶金剛石拉絲模的研磨和拋光。1991年研制成功變截面細(xì)長(zhǎng)桿超聲車(chē)削裝置。 超聲加工技術(shù)的概況 超聲加工技術(shù)已經(jīng)涉及到許多領(lǐng)域，在各行各業(yè)發(fā)揮了突出的作用，但有關(guān)工藝與設(shè)備的相關(guān)技術(shù)有待于進(jìn)一步研究開(kāi)發(fā)。 ①研制和采用新的刀具材料。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(dòng)切削中，人們將更多的注意力轉(zhuǎn)為對(duì)刀具材料的開(kāi)發(fā)與使用上，其中天然金剛石、人造金剛石和超細(xì)晶粒的硬質(zhì)合金材料的研究和應(yīng)用為主要方向。當(dāng)前和今后一個(gè)時(shí)期對(duì)振動(dòng)切削機(jī)理的研究將主要集中在對(duì)振動(dòng)切削中刀具與工件相互作用的力學(xué)分析和振動(dòng)切削機(jī)理的微觀研究及數(shù)學(xué)描述兩個(gè)方面。超聲橢圓振動(dòng)切削已受到國(guó)際學(xué)術(shù)界和企業(yè)界的重視。日本企業(yè)界如日立、多賀和Towa公司等已開(kāi)始這方面的實(shí)用化研究工作。尤其是對(duì)硬脆性材料的超精密切削加工、微細(xì)部品和微細(xì)模具的超精密切削加工等方面還需要進(jìn)一步研究?；诜謱尤コ夹g(shù)思想的超聲銑削加工技術(shù)正在被更多的學(xué)者所關(guān)注?；诜謱尤コ枷氲某曘娤鲾?shù)控加工技術(shù)解決了傳統(tǒng)超聲加工中工具損耗嚴(yán)重且不能在線(xiàn)補(bǔ)償?shù)碾y題，使加工帶有尖角和銳邊的復(fù)雜型面三維工程陶瓷零件成為可能，為工程陶瓷和其他超硬材料的廣泛應(yīng)用提供了有力的技術(shù)支持。哈爾濱工業(yè)大學(xué)利用超聲電火花磨料三元復(fù)合加工技術(shù)對(duì)不銹鋼進(jìn)行加工，解決了電火花小孔加工中生產(chǎn)率和表面質(zhì)量不能兼顧的矛盾，具有較好的應(yīng)用前景。超聲電解