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1、太原理工大学毕业设计（论文）任务书第1页毕业设计（论文）题目：旋转式超声波加工机床结构设计及气动工作台设计毕业设计（论文）要求及原始数据（资料）：旋转式超声波加工被用于加工硬脆材料，如玻璃、工程陶瓷和半导体材料等。由于这种加工方法效率高，可与数控系统结合在硬脆材料上加工复杂曲面，近年来受到人们的广泛重视。本次毕业设计的要求是：1查阅有关超声波加工的中英文资料，阅读有关超声波加工的书籍。2根据变幅杆设计的理论，建立阶梯型变幅杆的波动方程，导出变幅杆位移分布的解析解，得出变幅杆的放大比。3 根据旋转式超声波加工的具体要求，进行旋转式超声波加工机床的结构设计。在设计中，力求找到在主轴回转的情况下，换
2、能器的冷却和加电的合理方案。4根据超声波加工的实际情况，设计气动工作台。第2页原始设计数据及要求：超声波换能器的型式为压电式换能器，其输出功率为2200W，发生器的工作频率在200.1kHz之间。设计由压电式换能器、传振杆、变幅杆及工具组成的超声振动系统。换能器的冷却方式为空冷，因此，要求在设计中解决旋转情况下的冷却问题。机床主轴的旋转由伺服电动机驱动，功率在1kW左右，主轴的转速应达到3000r/min，因此，主轴轴承的选择应考虑极限转速问题。机床工作台为滚动导轨支撑，靠滚珠丝杠驱动，实现二个方向的数控加工。主轴部件支撑在垂直导轨上，导轨的形式为直线滚动导轨。主轴的垂直进给靠滚珠丝杠和伺服电
3、机驱动。第3页毕业设计（论文）主要内容：根据变幅杆设计的理论，建立阶梯型变幅杆的波动方程，导出变幅杆位移分布的解析解，得出变幅杆的放大比。设计旋转式超声波加工装置（机床主轴部分），在设计中应解决换能器的冷却问题，即主轴旋转情况下的空气循环问题，同时还应解决加电问题。设计中应提出新的结构，确保加电装置的可靠性。主轴由伺服电机驱动。机床整机结构设计（包括工作台、立柱）。根据机床主轴声学部件的重量，分析立柱导轨的受力状态，选择立柱导轨和滚珠丝杠以及驱动电动机。选择纵横向导轨和滚珠丝杠以及驱动电动机。根据加工情况，设计气动工作台，保证工具对工件的压力可以调整，且在加工过程中基本不变。学生应交出的设计文
4、件（论文）：1旋转式超声波加工声学部件装配图（A0, 1张）。2机床整机装配图（A0, 1张）。3机床立柱零件图（A1, 1张）。4工作台零件图（A1, 1张）。5设计计算说明书（其中应包括变幅杆设计部分和气动工作台设计）。第4页主要参考文献（资料）：1超声波加工技术曹国辉主编，化学工业出版社，2004年。2超声波加工技术张云电主编，国防工业出版社，1997年。3旋转式超声波加工技术资料（英文）。4伺服电机产品说明书。5滚动导轨及滚珠丝杠产品说明书。6机械零件设计手册杨黎明编，机械工业出版社，1998年。 专业班级 学生 要求设计（论文）工作起止日期 指导教师签字 日期 教研室主任审查签字 日期 系主任批准签字 日期 / 文档可自由编辑打印
