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1、南 京 理 工 大 学毕业设计说明书(论文)作 者: 学 号：054908221015教学点:苏州市职业大学专 业:机电一体化题 目:小型超声波钻床设计讲师 指导者： (姓 名) (专业技术职务)副教授 评阅者： (姓 名) (专业技术职务) 2010年 11 月南 京 理 工 大 学毕业设计（论文）评语学生姓名： 班级、学号： 054908221015 题 目： 小型超声波钻床设计 综合成绩： 指导者评语：该生很好地完成了毕业设计任务书规定的工作，介绍了超声波的工作原理、河特点。重点分析超声波钻床的机械结构特点，对超声波钻床的变幅杆、换能器、床身结构尺寸进行分析研究，确定了超声波钻床的设计方
2、案，绘制了超声波钻床主要部件的零件图和装配图。并通过试验验证了超声波钻床的加工特性和存在的设计缺陷。毕业设计说明书、开题报告等文本内容写作规范，图纸表达基本符合工程图纸要求，整体来说符合毕业设计相关要求。 该生毕业设计整体来说完成的比较出色，但也有某些不足的地方，如在工程图纸表达上还存在尺寸标注不全、公差不合理等情况，这主要是因为平时缺乏相关工程项目开发的经验。鉴于以上情况和该生毕业设计过程中良好表现，成绩评定为82分。允许提交答辩。 指导者(签字)： 年 月 日毕业设计（论文）评语评阅者评语：对超声波加工的工作原理掌握透彻、超声波钻床的机械结构设计方案合理、结构尺寸分析计算准确，论文说明书、
3、开题报告等文本内容写作规范，图纸表达基本符合工程图纸要求，整体来说符合毕业设计相关要求。 评阅者(签字)： 年 月 日答辩委员会（小组）评语：能准确介绍超声波加工的工作原理，对超声波钻床机械结构设计方案的介绍思路清晰，对超声波钻床的机械结构设计与强度分析计算原理运用准确，设计效果良好。对答辩组提出的问题回答准确，达到毕业设计要求。 答辩委员会（小组）负责人(签字)： 年 月 日毕业设计说明书（论文）中文摘要超声加工是利用超声振动工具在有磨料的液体介质中或干磨料中产生磨料的冲击、抛磨、液压冲击及由此产生的气蚀作用来去除材料，或给工具或工件沿一定方向施加超声频振动进行振动加工，或利用超声振动使工件
4、相互结合的加工方法。几十年来，超声加工技术的发展迅 速，在超声振动系统、深小孔加工、拉丝模及型腔模具研磨抛光、超声复合加工领域均有较广泛的研究和应用，尤其是在难加工材料领域解决了许多关键性的工艺问题，取得了良好的效果。论文着重介绍了超声波加工系统基本组成和超声波加工的特点，如发生器、换能器、变幅杆和超声磨料加工等，并通过超声波加工中典型加工方式超声波钻进行了实验、研究和分析，最终得出超声波加工的特点，对超声波加工的独特优点进行了很好论证。本文在上述目的基础上根据超声波钻的特点，构思并设计出超声钻床的钻台。本设计方案主要满足了结构简单、运动平稳、操作方便、能实现多个方向动作等要求，很好的满足了超
5、声钻加工的进给与装夹。展望未来，超声加工技术的发展前景是美好的。随着传统加工技术和高新技术的发展，超声波振切削加工技术应用日益广泛。人们越多把超声波加工与其他加工方式相结合，逐渐形成了多样的加工方法。超声波加工技术在现代工业、国防和高新技术等领域得到广泛应用。关键词 超声加工 发生器 换能器 变幅杆毕业设计说明书（论文）外文摘要Title Ultrasonic Machining Technology Status and Development Trend AbstractUltrasonic machining tool is the use of ultrasonic vibration
6、 in a liquid abrasive or dry abrasive media produced in the impact of abrasive, polishing, and the resulting hydraulic impact of cavitation effects to remove the materials, or to the tool or the workpiece along a certain direction applied processing of ultrasonic vibration to vibration, or the use o
7、f ultrasonic vibration to the workpiece combination of processing methods. For decades, the rapid development of technology, ultrasonic machining, the ultrasonic vibration system, deep hole processing, wire drawing die and cavity mold polishing, ultrasonic complex processing areas have a wider range
8、 of research and application, especially in areas of difficult materials many of the key technology to solve problems, and achieved good results. Paper focuses on the basic components of ultrasonic machining and ultrasonic machining system characteristics, such as the generator, transducer, horn and
9、 ultrasonic abrasive machining, etc., and the typical ultrasonic machining process by way of - ultrasonic drilling experiments were carried out research and analysis, and finally obtained the characteristics of ultrasonic machining, ultrasonic machining of the unique merits of a good argument. The p
10、urpose of this paper, based on the basis of the characteristics of ultrasonic drilling, conceived and designed ultrasonic drilling rig. Mainly to meet the design simple, smooth motion, easy operation, can achieve more than the direction of movement, etc., well positioned to meet the progress of the
11、ultrasonic drilling process to give clamping. Looking ahead, prospects for ultrasonic machining technology is good. With the traditional processing techniques and high-tech development, ultrasonic vibration cutting technology is used widely. The more people the ultrasonic machining combined with oth
12、er processing methods, and gradually formed a variety of processing methods. Ultrasonic machining technology in the modern industrial, defense and high-tech areas such as widely usedKey words Ultrasonic machining Generator Transducer Horn38 目次1 绪论02 超声波加工原理与系统组成简介42.1超声波加工原理42.2超声波加工系统组成53 小型超声波钻床设计
13、133.1 超声波发生器的选用133.2 超声波换能器的设计133.3 变幅杆设计143.4 钻床的机架设计154 超声波钻实验论证274.1 磨料冲击超声波加工介绍274.2磨料冲击超声加工实验29结论35致谢36参考文献371 绪论超声波加工技术是高新加工技术之一，也是当今世界各国一个热门的话题。对于超声波技术的探究的人越来越多，更多的超声加工技术被应用于各种生产加工，已经涉及到许多领域，在各行各业发挥了突出的作用。超声深孔加工的发展史众所周知，在相同的要求及加工条件下，加工孔比加工轴要复杂得多。一般来说，孔加工工具的长度总是大于孔的直径，在切削力的作用下易产生变形，从而影响加工质量和加工
14、效率。特别是对难加工材料的深孔钻削来说，会出现很多问题。例如，切削液很难进入切削区，造成切削温度高；刀刃磨损快，产生积屑瘤，使排屑困难，切削力增大等。其结果是加工效率、精度降低，表面粗糙度值增加，工具寿命短。采用超声加工则可有效解决上述问题。 前苏联在20世纪60年代就生产出带磨料的超声波钻孔机床。在美国，利用工具旋转同时作轴向振动进行孔加工已取得了较好的效果。日本已经制成新型UMT-7三坐标数控超声旋转加工机，功率450 W，工作频率20 kHz，可在玻璃上加工孔径1.6 mm、深150 mm的深小孔，其圆度可达0.005 mm，圆柱度为0.02 mm。英国申请了电火花超声复合穿孔的专利，该装置主要用于加工在导电基上有非导电层的零件，如在金属基上涂有压电陶瓷层的零件。整个加工过程分两个阶段进行：首先用超声振动将非导电层去除掉，当传感器感知金属层出现时，即改用电加工或电火花与超声复合的方法进行加工。该装置有
