超聲振動珩磨裝置的總體設(shè)計

摘要超聲加工是利用超聲振動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)生的氣蝕作用來去除材料，或給工具或工件沿一定方向施加超聲頻振動進行振動加工，或利用超聲振動使工件相互結(jié)合的加工方法。超聲珩磨加工是利用超聲振動的工具端面，促使懸浮在工作液體中的固結(jié)磨粒沖擊工件表面，去除工件表面材料的加工方法。本次設(shè)計系統(tǒng)的介紹超聲振動珩磨技術(shù)發(fā)展的概況。超聲振動珩磨裝置的總體設(shè)計；超聲振動珩磨聲學(xué)系統(tǒng)設(shè)計：超聲波發(fā)生器和換能器的選用、變幅桿的設(shè)計計算、振動圓盤的設(shè)計計算、以及撓性桿和油石子系統(tǒng)的設(shè)計等；還包括關(guān)鍵機械機構(gòu)的設(shè)計：電刷機構(gòu)、分度進給機構(gòu)、與夾具的配備形式---球頭浮動連接等。并通過比較論證進一步闡述了超聲振動珩磨技術(shù)的發(fā)展前景和應(yīng)用范圍。關(guān)鍵詞：超聲加工、變幅桿、珩磨、振動圓盤、油石AbstractUltrasonicprocessingistheuseofultrasonicvibrationtoolsinabrasiveliquidmedium,orabrasiveproduceabrasiveshocks,hefinds,hydraulicshocksandtheresultinggaspipingroleintheremovalofmaterials,ortotheinstrumentorworkingalongacertaindirectionbyultrasonicvibrationfrequencyvibrationforprocessing,orusingultrasonicvibrationtohercombinedprocessingmethods.UltrasonicHoningprocessingistheuseofultrasonicvibrationtoolscarrynoodles,totheconsolidationofliquidsuspendedintheworkpiecesurfaceMolishocks,removedhersurfacematerialsprocessingmethods.ThisdesignsystemintroducedultrasonicvibrationHoningtechnologicaldevelopmentprofile.UltrasonicvibrationHoningdevicedesign;UltrasonicvibrationHoningacousticsystemdesigns:ultrasoundgeneratorandotherdevicestouse,changeDeputypoledesigncalculations,vibrationdiskdesigncalculations,andflexiblenesspoleandrocksubsystemdesign;Thedesignalsoincludeskeymachineryagencies:electronicsbrushagencies,sub-degreesintothebody,jigequippedwiththeballform---thefirstfloatingconnecting.AndthroughcomparativestudyfurtherelaboratedultrasonicvibrationHoningtechnologydevelopmentprospectsandapplications.Keywords:Ultrasonicprocessing,percentagechangespole,Honing,vibrationdisk,rock第一章前言畢業(yè)設(shè)計是本科學(xué)習(xí)最為關(guān)鍵的一部分。畢業(yè)設(shè)計是對大學(xué)四年來所學(xué)知識的系統(tǒng)的總結(jié)和綜合運用，同時又是對我們分析和解決問題的檢驗與鞏固，更是我們以后即將從事的專業(yè)性工作的正常過度，我們可以緊緊抓住這個機會認(rèn)真學(xué)習(xí)并搞好畢業(yè)設(shè)計。眾所周知，它對我們即將走上工作崗位或者更進一步深造有非常重要的意義，它將把我們過去的理論學(xué)習(xí)引向一個更高的層次。我想我們還要對本次設(shè)計給予更進一步的認(rèn)識，那是什么呢？本次設(shè)計：（1）它多角度的培養(yǎng)我們綜合運用和擴大所學(xué)知識面的能力，以提高理論聯(lián)系實際的能力。（2）它讓我們溫故知新，使我掌握一般的機械設(shè)計的方法和步驟，以提高結(jié)構(gòu)設(shè)計、工藝分析、方案評價、方案對比等實際的綜合能力，從而掌握了超精加工和精加工的設(shè)備設(shè)計思想以及更多機械裝置的工作原理。（3）它通過要求我們掌握細(xì)致的數(shù)據(jù)、準(zhǔn)確的制圖，培養(yǎng)了我們收集、整理、分析及運用資料的能力，提高我們獨立工作的能力。（4）它讓我們在近一個多月的設(shè)計學(xué)習(xí)中，訓(xùn)練和提高設(shè)計的基本技能，如計算、制圖以及方案的提出和優(yōu)化選擇能力。（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)計環(huán)境的能力。我將盡最大的努力查閱資料，請教在此方面有所建樹的老師以汲取他們的經(jīng)驗，同時也請他們指出本次設(shè)計過程中的不足之處。（6）它不僅僅局限在機械基礎(chǔ)知識上，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，使我們對交叉學(xué)科有了一定的涉足，拓寬了我們的知識面，更激發(fā)了進行本專業(yè)工作、學(xué)習(xí)的激情與興趣?！扮衲パb置設(shè)計”主要有以下幾部分：裝備簡述、設(shè)計規(guī)劃、方案、零件和機構(gòu)設(shè)計以及校核。為了更好的展現(xiàn)以及表達(dá)我的設(shè)計，我力求圖文并茂的對超聲珩磨的工作和原理進行詳盡的說明，但是設(shè)計工作對我們來說只是初步接觸，難免在設(shè)計中有不足、不完善的地方，我將盡最大的努力查閱資料，請教在此方面有所建樹的老師以汲取他們的經(jīng)驗，同時也請他們指出本次設(shè)計過程中的不足之處，力求做到及時修改盡自己最大的努力把設(shè)計搞好，力求把的產(chǎn)品設(shè)計得更具有良好的實用性，經(jīng)濟性和產(chǎn)品性能更可靠。由于此次設(shè)計的角度限制和知識的不夠系統(tǒng)和不夠完善，難免有錯誤和不足之處敬請老師批評指正以完善此次設(shè)計，本人將感激終生。另外，我也要真誠祝愿各位老師今后工作取得更大的成績并為社會主義祖國培養(yǎng)出越來越多的優(yōu)秀人才。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知識分子來回報各位老師的辛勤付出，也希望在以后的工作學(xué)習(xí)過程中得到老師們繼續(xù)熱忱的知道和幫助。畢業(yè)設(shè)計終究是一次深刻的檢驗，它會讓我們發(fā)現(xiàn)不足，大使它又允許我們有充足的時間來彌補錯誤取得更加完整的系統(tǒng)化知識。那么我究竟在這個過程是如何做的呢？首先，在聆聽了指導(dǎo)老師的部署安排以后，，就著手在圖書館及電子圖書館去查閱了豐富的相關(guān)理論知識與各種介紹材料，逐漸取得了這種設(shè)計前期準(zhǔn)備工作的良好開端。接下來，經(jīng)過老師以及相關(guān)單位允許，深入地觀看了本次設(shè)計的產(chǎn)品“超聲珩磨裝置”，更加堅定了自己做好畢業(yè)設(shè)計的信心和決心。然后，在與同學(xué)們的討論及其老師的建議之后，開始規(guī)劃自己在這緊湊的一個月時間里的設(shè)計計劃。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，然后分別計算并查閱相關(guān)數(shù)據(jù)以致完成草圖設(shè)計的全部尺寸及配合要求。在設(shè)計過程中得到了老師的有力知道非常感謝，以及在計算過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。在尺寸以及配合要求以后，著手畫出CAD圖。最后經(jīng)過緊張的準(zhǔn)備以后，開始整理各種完成的前面的部分的工作，包括寫出設(shè)計說明書、實習(xí)報告、畫出了用以表達(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重要的任務(wù)—專業(yè)學(xué)術(shù)論文翻譯。至此，整個畢業(yè)設(shè)計已接近尾聲，我們所忙碌的成果即將接受檢驗。同時我相信，付出的汗水會是會有相應(yīng)的收獲的。我真誠歡迎各位老師不吝賜教，讓我們開共同鄭重地見證本次畢業(yè)設(shè)計。第二章超聲加工技術(shù)及總體方案設(shè)計超聲波是指頻率高于人耳聽覺上限的聲波。一般來說，正常人聽覺的頻率上限l6~20kHz之間，隨年齡、健康狀況等有所不同。值得注意的是，人們習(xí)慣上常把以工程應(yīng)用為目的，而不是以聽覺為目的的某些對聽聲的應(yīng)用亦列入超聲技術(shù)的研究范圍。因此，在實際應(yīng)用中，有些超聲技術(shù)使用的頻率可能在16kHz以下。而超聲波頻率的上限是10Hz，整個頻率范圍是相當(dāng)寬廣的。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。但超聲波也有與可聽聲不同的一些突出特點。例如，超聲波由于頻率可以很高，因而傳播的方向性較強，同時超聲設(shè)備的幾何尺寸可以較小；超聲波傳播過程中，介質(zhì)質(zhì)點振動的加速度非常大；在液體介質(zhì)中，當(dāng)超聲波的強度達(dá)到一定值以后便產(chǎn)生空化現(xiàn)象，等等。正是這些特點，決定了超聲波具有與可聽聲不同的、領(lǐng)域相當(dāng)廣闊的各種用途。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)生的氣蝕作用來去除材料，或給工具或工件沿一定方向施加超聲頻振動進行振動加工，或利用超聲振動使工件相互結(jié)合的加工方法。超聲加工系統(tǒng)由超聲波發(fā)生器、換能器、變幅桿、振動傳遞系統(tǒng)、工具、工藝裝置等構(gòu)成。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；換能器的作用是將超聲頻電振蕩信號轉(zhuǎn)換為超聲頻機械振動；變幅桿的作用是將換能器的振動振幅放大；超聲波的機械振動經(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，進行加工。超聲加工技術(shù)是超聲學(xué)的一個重要分支。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。早在1830年，為探討人耳究竟能聽到多高的頻率，F(xiàn)．Savrt曾用一個多齒的齒輪，第一次人工產(chǎn)生了2.4×10Hz的超聲波，1876年加爾頓(F.Galton)的氣哨實驗產(chǎn)生的超聲波的頻率達(dá)到了3×10kHz，后改用氫氣時，其頻率達(dá)到了8×10kHz。這些實驗使人們開始對超聲波的性質(zhì)有了一定的認(rèn)識。對超聲學(xué)的誕生起重大推進作用的是1912年豪華客輪泰坦尼克(Titanic)號在首航中碰撞冰山后沉沒，這個當(dāng)時震驚世界的悲劇促使科學(xué)家提出用聲學(xué)方法來探測冰山。這些活動啟發(fā)了第一次世界大戰(zhàn)期間偵察德國潛艇的緊張研究。1916年以法國著名物理學(xué)家郎之萬(P.Langcvin)為首的科學(xué)家開始研究產(chǎn)生和運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，制成了可用作超聲源的石英壓電振蕩器。這就是現(xiàn)代聲學(xué)的開端。1927年，美國物理學(xué)家伍德(R.W.Wood)和盧米斯(A.E.Loomis)最早做了超聲加工試驗，利用強烈的超聲振動對玻璃板進行雕刻和快速鉆孔，但當(dāng)時并未應(yīng)用在工業(yè)上。1951年，美國的科思制成第一臺實用的超聲加工機，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)。日本是較早研究超聲加工技術(shù)的國家，20世紀(jì)50年代，日本已經(jīng)設(shè)立專門的振動切削研究所，許多大學(xué)和科研機構(gòu)也都設(shè)有這個研究課題。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。日本研究人員不但把超聲加工用在普通設(shè)備上，而且在精密機床、數(shù)控機床中也引入了超聲動系統(tǒng)。1977年日本將超聲振動切削與磨削用于生產(chǎn)，可對大型船用柴油機缸套進行鏜孔。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)表過很有價值的論文。在超聲車削、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)濟效果。為了推動超聲加工的應(yīng)用，1973年原蘇聯(lián)召開了一次全國性的討論會，充分肯定了超聲加工的經(jīng)濟效果和實用價值，對這項新技術(shù)在全國的推廣應(yīng)用起到了積極的作用。到80年代末期，當(dāng)時蘇聯(lián)已經(jīng)生產(chǎn)系列超聲振動鉆削裝置。20世紀(jì)70年代中期，美國在超聲鉆中心孔、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，超聲車削、鉆孔、鏜孔已經(jīng)處于試驗性生產(chǎn)設(shè)備原型階段。1979年通用超聲振動切削系統(tǒng)已供應(yīng)工業(yè)界應(yīng)用。德國和英國也對超聲加工的機理和工業(yè)應(yīng)用進行了大量的研究，并發(fā)表了許多有價值的論文，在生產(chǎn)中也得到了積極的應(yīng)用。例如，英國于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加工速度低和精度差的缺點，取得了較好的效果。我國超聲加工技術(shù)的研究始于20世紀(jì)50年代末，60年代末開始了超聲振動車削的研究，1973年上海超聲波電子儀器廠研制成功CNM-2型超聲研磨機。1982年，上海鋼管廠、中國科學(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，為我國超聲加工在金屬塑性加工中的應(yīng)用填補了空白。1983年10月，機械電子工業(yè)部科技司委托《機械工藝師》雜志編輯部在西安召開了我國第一次“振動切削專題討論會”，會議充分肯定了振動切削在金屬切削中的重要作用，交流了研究和應(yīng)用成果，促進了這項新技術(shù)在我國的深入研究和推廣應(yīng)用。1985年，廣西大學(xué)、南京電影機械廠和南京刀具廠聯(lián)合開發(fā)了我國第一套“CZQ—250A型”超聲振動切削系統(tǒng)。同年，機械電子工業(yè)部第11研究所研制成功超聲旋轉(zhuǎn)加工機，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。1987年，北京市電加工研究所在國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。1989年，我國研制成功超聲珩磨裝置。1991年研制成功變截面細(xì)長桿超聲車削裝置。20世紀(jì)末到本世紀(jì)初的十幾年間，我國的超聲加工技術(shù)發(fā)展迅速，在超聲振動系統(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)鍵性問題，取得了良好的效果。2.1.1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)有待于進一步研究開發(fā)。(1)超聲振動切削技術(shù)隨著傳統(tǒng)加工技術(shù)和高新技術(shù)的發(fā)展，超聲振動切削技術(shù)的應(yīng)用日益廣泛，振動切削研究日趨深入，主要表現(xiàn)在以下幾個方面。①研制和采用新的刀具材料。在現(xiàn)代產(chǎn)品中，難加工材料所占的比例越來越大，對機械零件加工質(zhì)量的要求越來越高。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。對振動切削機理深入研究。當(dāng)前和今后一個時期對振動切削機理的研究將主要集中在對振動切削中刀具與工件相互作用的力學(xué)分析和振動切削機理的微觀研究及數(shù)學(xué)描述兩個方面。超聲橢圓振動切削的研究與推廣。超聲橢圓振動切削已受到國際學(xué)術(shù)界和企業(yè)界的重視。美國、英國、德國和新加坡等國的大學(xué)以及國內(nèi)的北京航空航天大學(xué)和上海交通大學(xué)已開始這方面的研究工作。日本企業(yè)界如日立、多賀和Towa公司等已開始這方面的實用化研究工作。但是，超聲橢圓振動切削在理論和應(yīng)用方面還有許多工作要做。尤其是對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一步研究。超聲銑削加工技術(shù)。基于分層去除技術(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。大連理工大學(xué)研制了超聲數(shù)控銑削機床，提出了一種新的利用超聲銑削加工技術(shù)數(shù)控加工工程陶瓷零件的途徑?；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)重且不能在線補償?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。(2)超聲復(fù)合加工技術(shù)目前，超聲電火花機械三元復(fù)合加工技術(shù)已經(jīng)得到較快的發(fā)展。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)對不銹鋼進行加工，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。針對現(xiàn)代模具手動光整加工的弊端，華南理工大學(xué)采用超聲電解磨粒復(fù)合加工技術(shù)對形狀復(fù)雜的模具型腔光整加工進行了研究，并利用BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對加工表面粗糙度進行了預(yù)測，取得了良好的效果。超聲電解磨粒復(fù)合加工技術(shù)是一項新的復(fù)合加工技術(shù)，能較好地用于形狀復(fù)雜的模具型腔光整加工。但包括材料去除機理的許多方面的內(nèi)容有待進一步研究。近年來，日本東京農(nóng)工大學(xué)對氣體介質(zhì)中的電火花脈沖放電加工技術(shù)進行了開創(chuàng)性的研究，為電火花脈沖放電加工技術(shù)開辟了一條新的途徑。但該技術(shù)在加工過程中短路頻繁，山東大學(xué)的研究人員將超聲振動引入氣中放電加工技術(shù)，并對工程陶瓷進行了加工實驗研究，加工效率提高了近3倍。但該工藝的加工機理有待于進一步研究。在微小三維型面的加工中，利用簡單形狀電極、基于分層制造原理的微細(xì)電火花銑削技術(shù)正在受到重視，哈爾濱工業(yè)大學(xué)研究了超聲輔助分層去除微細(xì)電火花加工技術(shù)，對電極軸向施加的小幅超聲振動對活化極間狀態(tài)、拉大極間間隙、增加排屑能力、提高有效脈沖利用率和放電穩(wěn)定性等方面起到了重要的作用．但是該工藝尚有待于進一步完善以達(dá)到實用化。由于新材料(尤其是難加工材料)的涌現(xiàn)和對產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)效益的要求不斷提高，新的加工方法也不斷出現(xiàn)?？梢灶A(yù)見，超聲復(fù)合加工將日益顯現(xiàn)出其獨特的魅力，并將拓展其更加廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。(3)微細(xì)超聲加工技術(shù)隨著以微機械為代表的工業(yè)制品的日益小型化及微細(xì)化，特別是隨著晶體硅、光學(xué)玻璃、工程陶瓷等硬脆材料在微機械中的廣泛應(yīng)用，硬脆材料的高精度三維微細(xì)加上技術(shù)己成為世界各國制造業(yè)的一個重要研究課題。目前可適用于硬脆材料加工的手段主要有光刻加工、電火花加工、激光加工、超聲加工等特種加工技術(shù)。超聲加工與電火花加工、電解加工、激光加工等技術(shù)相比，既不依賴于材料的導(dǎo)電性又沒有熱物理作用，與光刻加工相比又可加工高深寬比三維形狀，這決定于超聲加工技術(shù)在陶瓷、半導(dǎo)體硅等非金屬硬脆材料加工方面有著得天獨厚的優(yōu)勢。東京大學(xué)生產(chǎn)技術(shù)研究所對微細(xì)工具的成功制作及微細(xì)工具裝夾、工具回轉(zhuǎn)精度等問題的合理解決，采用工件加振的工作方式在工程陶瓷材料上加工出了直徑最小為5的微孔，從而使超聲加工作為微細(xì)加工技術(shù)成為可能。同其他特種加工技術(shù)一樣，超聲加工技術(shù)在不斷完善之中，正向著高精度、微細(xì)化發(fā)展，微細(xì)超聲加工技術(shù)有望成為微電子機械系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)的有力補充。此外，超聲加工技術(shù)在迅猛發(fā)展的汽車工業(yè)中已有非常廣泛的應(yīng)用，目前超聲加工技術(shù)主要用于精密模具的型孔、型腔加工，難加工材料的超聲電火花和超聲電解復(fù)合加工，塑料件的焊接，以及對具有小孔窄縫而清潔度要求較高的零件的清洗?？梢灶A(yù)測，超聲加工技術(shù)在世界汽車工業(yè)中將發(fā)揮越來越重要的作用。綜上所述，超聲加工技術(shù)的發(fā)展及其取得的應(yīng)用成果是可喜的。一方面，材料加工的客觀需要推動和促進了超聲加工技術(shù)的發(fā)展；另一方面，超聲加工技術(shù)的發(fā)展又為材料的加工提供了一種強有力的加工手段，而促進了材料加工的發(fā)展。材料加工中的許多課題需要我們共同去探討。展望未來，超聲加工技術(shù)的發(fā)展前景是美好的。2.1.2超聲加工的特點和用途1、超聲加工的特點①適合加工各種硬脆材料，不受材料是否導(dǎo)電的限制。既可加工玻璃、陶瓷、寶石、石英、鍺、硅、石墨、金剛石、大理石等不導(dǎo)電的非金屬材料，又可加工淬火鋼、硬質(zhì)合金、不銹鋼、鐵合金等硬質(zhì)或耐熱導(dǎo)電的金屬材料。②由于去除工件材料主要依靠磨粒瞬時局部的沖擊作用，故工件表面的宏觀切削力很小，切削應(yīng)力、切削熱更小，不會產(chǎn)生變形及燒傷，表面粗糙度也較低，可達(dá)Ru0.63一0.08mm，尺寸度可達(dá)0.03mm，也適于加工薄壁、窄縫、低剛度零件。③工具可用較軟的材料做成較復(fù)雜的形狀，且不需要工具和工件作比較復(fù)雜的相對運動，便可加工各種復(fù)雜的型腔和型面。一般地，超聲加工機床的結(jié)構(gòu)比較簡單，操作、維修也比較方便。④可以與其他多種加工方法結(jié)合應(yīng)用，如超聲電火花加工和超聲電解加工等。⑤超聲加工的面積不夠大，而且工具頭磨損較大、故生產(chǎn)率較低。⑥利用超聲焊接技術(shù)可以實現(xiàn)同種或異種材料的焊接，不需要焊劑和外加熱，不因受熱而變形，沒有殘余應(yīng)力，對焊件表面的焊接處理要求不高。2、超聲加工的用途超聲加工與其他加工方法相結(jié)合，逐漸形成了多種多樣的超聲加工方法和方式．在生產(chǎn)中獲得了廣泛的應(yīng)用。超聲加工的應(yīng)用范圍列于表2—1。隨著超聲加工研究的不斷深入，它的應(yīng)用范圍還將繼續(xù)擴大。超聲材料去除加工超聲切削加工超聲車削、超聲鉆削、超聲鏜削、超聲插齒、超聲滾齒、超聲攻絲、超聲鋸料、超聲銑削、超聲振動鉸孔超聲磨削加工超聲修整砂輪，超聲清洗砂輪、超聲磨削、超聲磨齒磨料沖擊加工超聲打孔、超聲切割、超聲珩齒超聲焊接和其他應(yīng)用超聲焊接、超聲清洗、超聲電鍍超聲塑性加工超聲拉絲、超聲拉管超聲沖截、超聲軋制、超聲彎管、超聲擠壓超聲復(fù)合加工超聲電火花復(fù)合加工超聲電解復(fù)合加工表2-12.1.3超聲珩磨技術(shù)普通珩磨時，油石易堵塞，加工效率低，尤其是在珩磨鋼、鋁、鈦合金等韌件材料管件時，油石極易堵塞，從而導(dǎo)致油石壽命的過早結(jié)束，零件已加工表面質(zhì)量差，加工效率很低。使用超硬磨料制作的油石進行普通珩磨時，由于價格昂貴，若發(fā)生油石嚴(yán)重堵塞現(xiàn)象，使其性能不能充分發(fā)揮．會造成嚴(yán)重浪費。超聲珩磨具有珩磨力小、珩磨溫度低、油石不易堵塞、加工效率高、加工質(zhì)量好、零件滑動面耐磨性高等許多優(yōu)點，完全能夠解決普通珩磨存在的問題．尤其是銅、鋁、鈦合金等韌性材料管件以及陶瓷、淬火鋼等硬脆材料管件的珩磨問題。超聲技術(shù)用于珩磨是功率超聲應(yīng)用的新發(fā)展，超聲技術(shù)用于珩磨加工的技術(shù)難度比用于切削大，原因在于超聲能量從換能器傳輸?shù)接褪先サ穆窂介L，能量傳遞元件多，需要轉(zhuǎn)換振動方向，需要有較大功率的超聲設(shè)備，并且對超聲的傳輸效率要求也高，否則不但在加工區(qū)得不到足夠的聲能使效果變差，而且容易損壞超聲振動系統(tǒng)。因此．研制超聲珩磨裝置，開展超聲珩磨工藝及其應(yīng)用的研究，是非常必要的。2.2總體方案確定及其超聲珩磨裝置2.2.1總體方案確定超聲能量是利用超聲珩磨裝置傳輸?shù)界衲ゼ庸^(qū)的。根據(jù)油石的振動方向，超聲珩磨裝置可分為縱向振動超聲珩磨裝置和彎曲振動超聲珩磨裝置兩種類型。圖2—1是縱向振動超聲珩磨裝置。超聲珩磨裝置由珩磨頭體、珩磨桿、浮動機構(gòu)、油石脹開機構(gòu)、超聲振動系統(tǒng)等五個部分構(gòu)成，它是超聲珩磨工藝系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。而超聲振動系統(tǒng)又由換能器、變幅桿、彎曲振動圓盤、撓性桿——油石座振動子系統(tǒng)、油石等零部件組成。超聲振動系統(tǒng)的工作原理是：換能器將超聲波發(fā)生器產(chǎn)生的超聲頻電振蕩信號轉(zhuǎn)換為超聲頻機械振動，變幅桿將換能器的縱向振動放大后傳給彎曲振動圓盤，撓性桿再將彎曲振動圓盤的彎曲振動變成縱向振動后傳給油石座，油石座帶動與連接在一起的油石進行縱向振功。圖2-1縱向振動超聲珩磨裝置1、2、3珩磨油石；4-撓性桿；5-彎曲振動圓盤；6-變幅桿；7-換能器；8-珩磨桿；9-彈簧；10-油石座；11-珩磨頭體；A-油石振動方向；BC-往復(fù)運動和回轉(zhuǎn)運動方向。在圖2—1中，件1、2、3表示在位移節(jié)點附近斷開、與油石座連接在一起的珩磨油石，件7是縱向振動換能器，件4是撓性桿，它的一端連接在彎曲振動圓盤5的振動腹上，另一端同油石座10相連。彎曲振動圓盤5是在變幅桿6的推動下產(chǎn)生彎曲振動的。彎的振動圓盤5通過撓性桿4把縱向振動換能器的振動能量分配到各個油石座上，而油石沿著箭頭A所指的方向進行縱向振動，并于箭頭C、B所指的回轉(zhuǎn)運功及直線往復(fù)運動疊加在一起進行超聲珩磨加工。2.2.2超聲珩磨裝置超聲波發(fā)生器超聲波發(fā)生器也稱作超聲電源，它是一種用以產(chǎn)生超聲頻電能并向超聲換能器提供的裝置。按照所采用的工作原理，可以把超聲波發(fā)生器分為模擬電路和數(shù)字電路兩大類。模擬電路超聲波發(fā)生器又分為振蕩—放大型和逆變型兩種。常用的電子管發(fā)生器、晶體管發(fā)生器和模擬集成電路發(fā)生器均屬于前一種，可控硅發(fā)生器則屬于后一種。在這里我們只討論前者，后者在實際應(yīng)用中很少遇到。1、模擬電路超聲波發(fā)生器圖2—2為振蕩—放大型超聲波發(fā)生器結(jié)構(gòu)方框圖。由圖中可以看出，振蕩—放大型超聲波發(fā)生器實際上就是一個帶有振蕩電路的放大器。但由于超聲波發(fā)生器驅(qū)動的是換能器這一特殊負(fù)載，所以它在結(jié)構(gòu)上又有自己的特點。下面逐一介紹超聲波發(fā)生器的各個部分。圖2-21.1超聲波振蕩器超聲波振蕩器的作用是產(chǎn)生一個一定頻率的信號，用以推動后面的放大部分。它可以是一個獨立的振蕩器，也可以是一個反饋網(wǎng)絡(luò)。習(xí)慣上，把前一種稱為它激式超聲波發(fā)生器，后一種則稱為自激式超聲波發(fā)生器。它激方式產(chǎn)生的超聲波振蕩頻率比較穩(wěn)定，并且可以在較寬的頻率范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。自激式超聲波發(fā)生器的結(jié)構(gòu)比較簡單，且有利于實現(xiàn)頻率的自動跟蹤。1.2超聲波放大器超聲波放大器的作用是將振蕩信號放大至所需電平。放大部分可以是單級的，也可以是多級的，主要看輸出功率的需要。早期的超聲波發(fā)生器是用電子管做放大器件，現(xiàn)在則普遍采用晶體管(三極管、場效應(yīng)管和IGBT器件)。近年來越來越多的廠家采用功率集成電路做超聲波發(fā)生器的放大器件。(1)晶體管超聲波放大器目前工業(yè)上廣泛使用的超聲波發(fā)生器基本上被晶體管電路所壟斷。與電子管發(fā)生器相比，晶體管發(fā)生器的優(yōu)點在于體積小、重量輕、效率高。但從另一方面講，由于受到反向擊穿電壓、最大集電極電流、最大集電極耗散功率參數(shù)的限制，通常一對晶體管的最大輸出功率只能達(dá)到百瓦級。要提高晶體管發(fā)生器納輸出能力，除了有賴于高性能器件的開發(fā)外，還必須采用高效率的電路。(2)絕緣柵雙極型晶體管(1GBT)放大器隨著電力電子器件的發(fā)展，特別是IGBT的發(fā)展和成熟，開關(guān)式放大器的輸出功率提高很多。IGBT是一種MOS管與雙極型晶體管結(jié)合的產(chǎn)物，既有MOS管開關(guān)頻率高(40---50kHz)，驅(qū)動簡單等優(yōu)點，又有雙極型晶體管導(dǎo)通壓降小、耐壓高、抗沖擊能力強等優(yōu)點。最大功率輸出可以達(dá)到5KW，是理想的超聲波放大器件。1.3匹配電路和頻率自動跟蹤超聲波發(fā)生器與一般放大器的一個重要區(qū)別在于它的匹配電路部分。一般放大器與負(fù)載之間的匹配只牽涉到阻抗變換，而超聲波發(fā)聲器與負(fù)載之間的匹配則除了阻抗變換之外，還有一項很重要的內(nèi)容——調(diào)諧，即選用一定值的電抗元件，使之在工作頻率上與負(fù)載中的電抗成分諧振。只有在同時進行了阻抗變換和調(diào)諧之后，整個系統(tǒng)才算是達(dá)到了匹配，換能器才能正常地工作。2數(shù)字電路超聲波發(fā)生器2.1數(shù)字電路起聲波發(fā)生器的基本原理采用數(shù)字電路超聲波發(fā)生器，可以消除溫度漂移等常規(guī)模擬發(fā)生器難以克服的缺點，有利于參數(shù)整定和變參數(shù)調(diào)節(jié)，便于通過程序軟件的改變方便地調(diào)整控制方案和實現(xiàn)多種新型控制策略，同時可減少元器件的數(shù)目、簡化硬件結(jié)構(gòu)，從而提高系統(tǒng)的可靠性。此外，還可以實現(xiàn)運行數(shù)據(jù)的自動儲存和故障自功診斷，有助于實現(xiàn)超聲波發(fā)生器的智能化。超聲換能器超聲換能器是超聲振動系統(tǒng)的核心部件。超聲加工處理設(shè)備利用超聲換能器的作用將超聲波發(fā)生器產(chǎn)生的超聲頻電能轉(zhuǎn)換成超聲振動的機械能，并通過變幅桿進行振幅放大和聚能后再傳輸?shù)焦ぞ哳^，進而實現(xiàn)對工件的超聲加工處理。目前，廣泛采用的超聲換能器主要有磁致伸縮換能器和壓電換能器兩大類，下面我們將根據(jù)材料的特性和換能器的工作原理對這兩類換能器分別進行討論。1、磁致伸縮換能器的工作原理磁致伸縮換能器是由磁致伸縮材料制作的鐵芯外面纏繞線圈面成，如圖2—3所示。當(dāng)線圈中通以—定直流電流產(chǎn)生最佳偏磁場后，再通以交變電流I使其產(chǎn)生交變磁場，位移作用于之上，由此鐵芯中的磁場將在水平上變化。在交變磁場的作用下，由于材料的磁致伸縮效應(yīng)(焦耳效應(yīng))，換能器兩端面產(chǎn)生與交流電頻率相同的交變伸縮，當(dāng)交變電流的頻率與換能器的共振頻率一致時，換能器短部振動最強烈，由此從換能器兩端面向介質(zhì)輻射出超聲波。圖2—3磁致伸縮換能器1.1磁致伸縮換能器的材料對用于磁致伸縮換能器材料的基本要求：磁致伸縮應(yīng)力常數(shù)要盡可能大；磁滯及渦流損耗要盡可能??；對高強度輻射換能器所用的材料，飽和磁致伸縮值要大；材料疲勞強度要高；對于金屬磁致伸縮材料，要易于軋制成薄片及加工成型。常用磁致伸縮材料可分為兩大類，一類是金屬磁致伸縮材料，如鎳、鐵鈷合金、鋁鐵合金等；另—類是鐵氧體磁致伸縮材料。常用的鐵氧體磁致伸縮材料有鎳銅系和鎳鋅系鐵氧體。2、壓電換能器2．1晶體的壓電效應(yīng)及壓電換能器的工作原理(1)晶體的壓電效應(yīng)具有壓電性能的晶體統(tǒng)稱為壓電晶體。對這種晶體在適當(dāng)?shù)姆较蛏鲜┘幼饔昧r，其內(nèi)部的電極化狀態(tài)會發(fā)生變化，產(chǎn)生內(nèi)部電場，并會在壓電晶體相對兩表面內(nèi)出現(xiàn)與外力成正比的、符號相反的束縛電荷，這種外力作用使壓電晶體帶電的現(xiàn)象叫做壓電效應(yīng)。相反，若在壓電晶體上加一外電場，在此電場作用下，壓電晶體內(nèi)部電極化狀態(tài)會發(fā)生相應(yīng)的變化，產(chǎn)生與外加電場強度成正比的應(yīng)變現(xiàn)象、這一現(xiàn)象叫做逆壓電效應(yīng)。壓電晶體通過逆壓電效應(yīng)可以將電能轉(zhuǎn)換成機械能。其他壓電材料(包括壓電陶瓷等材料)也具有上述特性。有兩種壓電效應(yīng)是很常用的，一種是形變的方向與電場的方向相重合，這種壓電效應(yīng)如圖2-4所示，稱之為縱向壓電效應(yīng)；另一種是形變的方向與電場的方向相垂直，這種壓電效應(yīng)如圖2—5所示，稱之為橫向壓電效應(yīng)。圖2—4縱向壓電效應(yīng)圖2—5橫向壓電效應(yīng)(2)壓電換能器的工作原理壓電換能器是利用壓電材料在電場作用下產(chǎn)生形變的特性，即上述壓電晶體的逆壓電效應(yīng)而制成的超聲換能器，如圖2—6所示，將壓電材料做成片狀，上下兩面涂上銀層作為電極，并進行極化處理，在該壓電片兩電極間加上電場?？赡艹霈F(xiàn)兩種情況：圖2—6壓電換能器的工作原理外加電場與壓電片極化方向相同。外加電場起到了使壓電片的極化度增大的作用。極化強度的增大，使壓電片沿極化方向產(chǎn)生伸長的形變。外加電場與極化方向相反。反向電場將削弱壓電片的極化強度，使壓電片沿極化方向產(chǎn)生縮短的形變。利用這兩種現(xiàn)象，將外加電場換為交變電場時，壓電片就會產(chǎn)生與交變電場同頻率的交變形變，從而使壓電片兩面向外輻射聲波。當(dāng)外加電場頻率與壓電片固有頻率相同產(chǎn)生諧振時，壓電片振動最大，聲輻射也最強烈。2．2壓電換能器的結(jié)構(gòu)形式。超聲加工處理設(shè)備中常用的壓電換能器結(jié)構(gòu)形式有以下幾類：①薄長片形換能器；②圓環(huán)形換能器；③薄圓片形換能器，又分薄圓片換能器和薄圓片加透聲板的復(fù)合換能器；④夾心式換能器，又分螺桿夾心式換能器、脹力殼夾心式換能器、多孔結(jié)構(gòu)寬頻帶夾心式換能器。圖2-7薄長片形換能器圖2-8圓環(huán)形換能器變幅桿1概述超聲變幅桿，又稱超聲變速桿、超聲聚能器，其外形通常為變截面桿，是超聲加工處理設(shè)備中超聲振動系統(tǒng)的重要組成部分之一。在超聲振動系統(tǒng)工作過程中，由超聲換能器輻射面所產(chǎn)生的振動幅度較小，當(dāng)工作頻率在20kHz范圍內(nèi)超聲換能器輻射面的振幅只有幾微米，而在超聲加工、超聲焊接、超聲搪錫、超聲破壞細(xì)胞、超聲金屬成型(包括超聲冷拔管絲和鉚接)等大量高強度超聲應(yīng)用中所需要的振幅大約為幾十至幾百微米，所以必須借助變幅桿的作用將機械振動質(zhì)點的位移量和運動速度進行放大，并將超聲能量聚集在較小的面積上，產(chǎn)生聚能作用。超聲變幅桿還可以作為機械阻抗變換器，在換能器和負(fù)載之間架起橋梁，進行阻抗匹配，使超聲能量更有效地從換能器向負(fù)載傳輸。此外，在超聲加工處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)工藝上，通常在變幅桿或半波長等截面桿(即振幅放大倍數(shù)等于1)的波節(jié)平面處加帶一個法蘭盤，利用法蘭盤將超聲振動系統(tǒng)固裝在超聲設(shè)備上。在向高溫介質(zhì)或腐蝕介質(zhì)輻射超聲能量時，還可以借助于變幅桿把換能器與惡劣環(huán)境隔離開，使換能器避免被腐蝕，減少受到熱的影響。變幅桿可分為縱向振動變幅桿、彎曲振動變幅桿、扭轉(zhuǎn)振動變幅桿。其中縱向振動變幅桿可分為簡單形、復(fù)合形。簡單形又可分為；指數(shù)形、圓錐形、懸鏈形、階梯形。而復(fù)合形是由各種簡單形變幅桿根據(jù)實際需要組合而成的?？v向振動變幅桿—單一變幅桿(1)單一變幅桿的特件參數(shù)超聲變幅桿的性能主要是由變幅桿的共振長度，放大系數(shù)，形狀因數(shù)，位移節(jié)點，輸入力阻抗和彎曲勁度等參數(shù)加以描述的。其中放大系數(shù)是指變幅桿工作在共振頻率時，輸出端與輸入端的質(zhì)點位移或速度的比值；形狀因數(shù)是衡量變幅桿所能達(dá)到最大振動速度的指標(biāo)之一，它僅與變幅桿的幾何形狀有關(guān)，值越大，通過變幅桿所能達(dá)到的最大振動速度也越大。如等截面桿的值為1，常用變幅桿的值都接近于3，而某些特殊形狀的變幅桿，值可達(dá)5左右；輸入力阻抗定義為輸入端策動力與質(zhì)點振動速度的復(fù)數(shù)比值。在實際應(yīng)用中常常要求輸入力阻抗隨頻率及負(fù)荷的變化而變化的幅度要?。粡澢鷦哦仁菑澢犴樞缘牡箶?shù)，彎曲勁度也與變幅桿的幾何形狀有關(guān)。變幅桿越長，彎曲柔順性越大，在許多實際應(yīng)用中這是需要避免的。彎曲振動圓盤彎曲振動圓盤位于變幅桿和珩磨桿之間。它是超聲所磨裝置遞振的重要零件，該零件的設(shè)計、制造質(zhì)量的好壞，直接影響到變幅桿的振動能否通過它傳遞到撓性桿上，并保證振動時珩磨桿不振動。因此，彎曲振動圓盤設(shè)計時必須滿足如下條件：①諧振頻率接近理想值；②圓盤波腹振幅大于一定數(shù)值；③準(zhǔn)確地確定圓周節(jié)線位置；④使圓盤圓周節(jié)線附近的振動傳遞到珩磨桿上的振幅達(dá)到最小，最好是零；⑤圓盤有足夠的剛度和強度。圖2-9彎曲振動圓盤(2)撓性桿--油石座振動子系統(tǒng)圖2-10超聲珩磨裝置(軸向)的撓性桿—油石座振動子系統(tǒng)是由兩段不同截面的均勻桿組成如圖所示，其頻率方程為式中，、為撓性桿和油石座聲速；、為撓性桿和油石座長圖2-10撓性桿--油石座振動子系統(tǒng)度；、為撓性桿和油石座截面積；、為撓性桿和油石座材料密度；為角頻率。油石超聲珩磨油石是超聲珩磨裝置的磨具。在超聲珩磨中，超聲能量最終要通過油石傳遞珩磨加工區(qū)。超聲珩磨油石性能的優(yōu)劣，直接影響到超聲珩磨的工藝效果。如何保證超聲能量可靠地傳輸?shù)接褪希褪诔暷芰孔饔孟碌墓r如何，超聲珩磨油石的磨料如何選擇，一直是從事設(shè)計、研制超聲珩磨裝置的科研人員和工廠技術(shù)人員所關(guān)心的問題。油石和油石座的連接方法在很高的瞬時最大加速度的作用下，為了保證超聲能可靠、高效的傳輸，為了保證油石不會從油石座上脫落下來．油石和油石座的連接方法研究成功了四種連接方法。1.粘接法粘接劑的性能應(yīng)該滿足抗拉強度大、耐高溫（150℃）、傳聲效率高、壽命長的要求。粘接前，應(yīng)將油石和油石座的被粘接面用砂布打糙，然后使用丙酮或汽油將油石座的被粘接面清洗干凈．涂敷粘接劑后，在10～60℃條件下給油石和油石座施加3000Pa的壓力，保持6～8h。撤除壓力后．待2～3d即可使用。需要注意的是，為廠保證粘接可靠，必須保證油石和油石座的被粘接面的平面度誤差＜0.05mm。2.熱壓成形法超聲對磨油石可以采用熱壓法直接在油石座上成形。熱壓法成形是借助液壓機、模具和其他工具，將混合好的成形料置于模具內(nèi)攪拌均勻．將成形料刮平后，裝好模具，放入液壓機平臺上。先將模具和成形料加熱至140℃左右，最后施加一定的壓力(例如0.5MPa)并保壓30min壓制而成。成形后的磨具坯體有一定密度、—定形狀和規(guī)格。為了保證油石和油石座的連接強度，熱壓成形前，應(yīng)將油石座被連被面銑出若干條縱橫交錯的溝槽(寬15mm，深1mm)。熱壓成形法，可使油石和油石座的連接強度高、傳聲效率高，使用方便，適用于樹脂結(jié)合劑的油石，這種方法需要根據(jù)油石尺寸的大小、設(shè)計、制造一套與油石尺寸相適應(yīng)的成形模具。3.銀焊法為了保證聲能的高效傳輸，可以采用銀焊法。例如，使用銀焊料Bag45CuZn，銀焊溫度為677～743℃。銀焊法的優(yōu)點是傳聲效率高，油石和油石座的連接壽命最長。銀焊法并不能適用于各種結(jié)合劑的油石。樹脂結(jié)合劑的油石不能采用銀焊法，只能采用粘接法或熱壓成形法；青銅結(jié)合劑的油石可以采用銀焊法，當(dāng)然也可以來用粘接法或熱壓成形法。銀焊法的另一缺點是價格昂貴，銀焊費用基本上等于超硬磨料油石的費用。一船情況下，不宜使用銀焊法。4.錫焊法將油石應(yīng)加熱至150～200℃，先后把錫焊膏、焊錫均勻涂敷在焊接面上，再將預(yù)熱后的油石放在焊錫上，輕壓、移動，然后放置自然冷卻。錫焊法適用于金屬結(jié)合劑的油石，連接強度低于銀焊法，價格便宜。這種方法連接可靠．傳聲效率高，適于超聲珩磨使用。冷卻液在珩磨加工中，油石對工件接觸面積大、珩磨壓力小、珩磨速度低，出此發(fā)熱量小。即使如此，溫度的變化仍不可忽視。溫度對孔徑的影響為0.01mm／15℃，所以在冬天或夏天，都有必要調(diào)整珩磨尺寸精度。在選擇冷卻液時應(yīng)注意以下幾點：(1)冷卻液流量要大，以滿足散熱要求。對孔徑為100mm的工件，需有1.32～2.11L／min流量的冷卻液。(2)能有效沖洗掉磨屑、磨粒及其他微粒，冷卻液應(yīng)經(jīng)過良好的過濾，排除運動受阻，保證動作協(xié)調(diào)。雜質(zhì)劃傷加工表面的可能性必須排除。(3)一般來說，冷卻液應(yīng)是油性的。考慮到安全和對環(huán)境的影響，不宜用煤油．要用礦物油加極化添加劑。第三章超聲珩磨聲學(xué)系統(tǒng)設(shè)計超聲加工系統(tǒng)，由超聲波發(fā)生器、換能器、變幅桿、振動傳遞系統(tǒng)、工具、工藝裝置等構(gòu)成。超聲加工系統(tǒng)首先由超聲波發(fā)生器將50Hz的交流電(220V或380V)轉(zhuǎn)變?yōu)槌曨l電振蕩信號，然后由換能器將超聲頻振蕩信號轉(zhuǎn)換成超聲頻機械振動，再由變幅桿將振動振幅放大，使其能用于加工。3.1超聲波發(fā)生器和換能器的選用3.1.1超聲波發(fā)生器的選用超聲波發(fā)生器又稱超聲頻發(fā)生器，是供給超聲換能器超聲電能的能源，其作用是將交流電轉(zhuǎn)變?yōu)槌曨l電功率輸出，以提供工具往復(fù)運動并去除被加工材料的能量。它主要由振蕩器、電壓放大器、功率放大器和輸出變壓器等部分組成，其中，振蕩器是超聲波發(fā)生器的心臟。就超聲波激勵方式而言有兩種:自激式和他激式。自激式超聲波發(fā)生器把振蕩、功放、輸出變壓器及換能器作為一個整體，形成一個閉合回路，使之滿足幅度、相位反饋的自激振蕩，組成諧振于換能器的機械共振頻率上的振蕩器。他激式超聲波發(fā)生器由振蕩器、驅(qū)動放大、功率放大器組成。通過輸出變壓器偶合，把超聲能量加到壓電換能器上。為了保證超聲波發(fā)生器的頻率穩(wěn)定，發(fā)生器和換能器的匹配，以便發(fā)生器效率最高，變幅桿振幅最大，超聲波發(fā)生器必須滿足下列要求:輸出功率應(yīng)達(dá)到技術(shù)指標(biāo);頻率穩(wěn)定，在所需范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié)，最好有頻率自動跟蹤系統(tǒng);發(fā)生器的輸出阻抗應(yīng)與換能器阻抗相匹配。對超聲波發(fā)生器的其它要求是結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、經(jīng)久耐用、價格便宜。由于國內(nèi)現(xiàn)有的超聲波發(fā)生器不具有頻率和振幅振動跟蹤和顯示功能，因此，在超聲復(fù)合加工中存在著當(dāng)負(fù)載、溫度切削條件等變化時振速不穩(wěn)定的現(xiàn)象，這樣在磨削過程中，振速的不穩(wěn)定將會導(dǎo)致超聲加工中的諧振頻率漂移、振動振幅降低、加工效率降低、加工質(zhì)量不穩(wěn)定等一系列問題，針對這種情況我所自行研制了頻率自動跟蹤與振幅自動顯示的新型超聲發(fā)生器，實踐證明，這種超聲發(fā)生器性能穩(wěn)定，能滿足使用。晶體管與電子管混合兼顧二者的優(yōu)點，具有體積小、功率大等特點。采用實驗室研制的頻率自動跟蹤與振幅自動顯示的新型超聲波發(fā)生器，其型號為H66MC，電源電壓220，頻率50HZ，輸出功率大于250W，頻率可調(diào)范圍為18KHz--22KHz。3.1.2超聲波換能器的選用換能器的作用是將超聲波發(fā)生器產(chǎn)生的超聲頻電振蕩信號轉(zhuǎn)換成超聲頻機械振動，它是超聲設(shè)備的關(guān)鍵部件之一。為了研究和利用超聲，人們己經(jīng)設(shè)計和研制成功了多種換能器。超聲加工中使用的換能器主要有磁致伸縮換能器、壓電換能器和電——磁換能器三種，由于電——磁換能器使用得很少，所以在這里主要討論磁致?lián)Q能器和壓電換能器。磁致伸縮換能器在五、六十年代得到了廣泛應(yīng)用，它是利用某些鐵磁體在變化磁場中所產(chǎn)生的磁致伸縮效應(yīng)而制成的。所謂磁致伸縮效應(yīng)是指將鐵磁體置于變化的磁場內(nèi)，由于磁場的變化導(dǎo)致鐵磁體產(chǎn)生長度變化的現(xiàn)象，也稱焦?fàn)栃?yīng)。這種換能器有以下特點:可以在工作條件變化很大的情況下使用，切削力的變動及振動系統(tǒng)本身的一些變化對工具振動形態(tài)的影響比較小;機械強度高，振動系統(tǒng)使用安全可靠，換能器壽命長;頻率范圍寬，因此即使工具在磨損范圍較大的情況下，仍能找到諧振頻率點:它的缺點是轉(zhuǎn)換效率低，一般情況下為30%左右;此外由于其對溫度的敏感性，在使用時需加水套進行冷卻，工藝比較復(fù)雜。壓電換能器尺寸小，冷卻散熱條件要求低，是利用材料在電場作用下的壓電效應(yīng)而制成的。所謂壓電效應(yīng)是指在石英等物質(zhì)的兩界面上加上一定的電壓后，材料將產(chǎn)生一定的機械伸縮效應(yīng)，這種加交變電壓使材料產(chǎn)生伸縮的現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng)。壓電換能器與磁致伸縮換能器比較，優(yōu)點是尺寸小，體積小，價格便宜，聲電轉(zhuǎn)換效率高，能夠長時間地連續(xù)工作，瞬時輸出功率達(dá)35^-40w/cm'，當(dāng)然在連續(xù)振動時只能達(dá)到它的1/5左右，并且由于發(fā)熱會使它的特性明顯下降;采用這種換能器的工具振動系統(tǒng)，如果與換能器固有頻率不是完全一致，利用局部共振原理，也能設(shè)計、制造出性能優(yōu)良、易于找到諧振頻率的聲振系統(tǒng)，以滿足超聲加工的需要;冷卻簡便，不需專用水套。壓電換能器的缺點是:機械強度低，工作時所加電壓較高，并且因它的聲電轉(zhuǎn)換效率高，因此振動系統(tǒng)的設(shè)計、制造和調(diào)整精度要求較高:換能器頻率范圍窄。功率超聲加工中經(jīng)常采用壓電換能器。換能器是中間轉(zhuǎn)換元件，前端與發(fā)生器相連，后端與變幅桿相連根據(jù)本課題組多年的試驗研究，換能器與變幅桿之間采用螺栓連連接介面上涂硅油。換能器與超聲波發(fā)生器連接，需考慮到二者配，二者的匹配包括兩方面的內(nèi)容:一是發(fā)生器的輸出阻抗與換的動態(tài)阻抗一致:二是在額定輸入電功率條件下，換能器輸出的率最大。換能器與發(fā)生器的匹配方法是，首先準(zhǔn)確測量換能器的動態(tài)阻抗及其變化范圍，然后合理選擇發(fā)生器輸出阻抗和匹配回路的元件值，用逐步逼近的方法，通過反復(fù)調(diào)試，即可實現(xiàn)發(fā)生器與換能器之間的匹配。根據(jù)以上特點，本次設(shè)計采用壓電換能器YP-5020-2L，固有頻率為20KHz，其輸出振幅為4μm-5μm。直徑50mm，總長120mm。3.2、超聲變幅桿的設(shè)計3.2.1變幅桿的作用變幅桿的主要作用和功能如下:(1)用作放大位移振幅(或振速)，或者把能量集中到較小的面積上即聚能作用。超聲換能器輻射面的位移振幅在加kHz時只有幾4-IOμm。而超聲加工對振幅的要求往往需要達(dá)到幾十甚至幾百微米級，這就必須借助于變幅桿將換能器的振幅放大。變幅桿之所以能放大振幅，是由于通過它的任一截面的振動能量是不變的(傳播損耗不計)，截面小的地方能量密度變大。由于能量密度Pr正比于振幅a的平方，截面小的地方，能量密度大，振幅也就得到了放大。(2)變幅桿可作為機械阻抗變換器，使換能器更好地與負(fù)載匹配偶合聲能;(3)變幅桿也是為了用來固定整個機械(在波節(jié)處固定)從而盡可能地減少機械能量的損耗;(4)變幅桿使換能器和工作介質(zhì)之間獲得熱學(xué)和化學(xué)上的隔絕。3.2.2變幅桿的性能參數(shù)超聲變幅桿的性能可以用許多參量來描述。在實際應(yīng)用中最常用的是:共振頻率(共振長度)，放大系數(shù)，形狀因數(shù)，輸入力阻抗和彎曲勁度等等。放大系數(shù)MP是指變幅桿工作在共振頻率時輸出端與輸入端的質(zhì)點位移或速度振幅的比值:形狀因數(shù)勢時衡量變幅桿所能達(dá)到的最大振動速度的指標(biāo)之一，它僅與變幅桿的幾何形狀有關(guān)，p值越大，所能達(dá)到的最大振動速度也越大;輸入力阻抗21定義為輸入端策動力與質(zhì)點振動速度的復(fù)數(shù)比值。在實際應(yīng)用中常常要求輸入力阻抗隨頻率及負(fù)荷的變化要小;彎曲勁度是彎曲柔順性的倒數(shù)。變幅桿越長，彎曲柔順性越大，在許多實際應(yīng)用中這是需要避免的。彎曲勁度也與變幅桿的幾何形狀有關(guān).3.2.3變幅桿材料的選擇變幅桿一方面是在時變載荷作用下工作，另一方面在傳遞和放大超聲波的振動能量的同時會產(chǎn)生溫升。因此，要求變幅桿材料應(yīng)該滿足以下要求:(1)在工作頻率范圍內(nèi)材料的損耗小:(2)材料的疲勞強度高，而聲阻抗率小;(3)易于機械加工，當(dāng)負(fù)載為液體時還要求變幅桿的輻射面所用的材料耐腐蝕，抗酸性。目前常用的變幅桿材料為鋁合金和鐵合金。3.2.4變幅桿的類型與選擇在功率超聲的應(yīng)用中，人們根據(jù)實際需要研究出各種類型的變幅桿。較常用的簡單變幅桿有:指數(shù)形、懸鏈線形、階梯形和圓錐形變幅桿。這類變幅桿稱為單一變幅桿。此外，為改善變幅桿的某些性能，如提高形狀因數(shù)，增加放大系數(shù)等，還研究出各種組合型變幅桿，這類變幅桿由兩種以上不同形狀的桿組合而成。在實際應(yīng)用中還出現(xiàn)一些由多個單一變幅桿級聯(lián)工作的組合系統(tǒng)，這是另一類問題。在高聲強超聲處理應(yīng)用中，例如超聲切鉆硬脆材料、超聲焊接、超聲乳化等等，變幅桿主要起放大聚能作用。在這些應(yīng)用中對變幅桿的要求主要是有盡可能大的放大系數(shù)。其次，根據(jù)不同的負(fù)載情況來選擇變幅桿的其它參量，如輸入阻抗特性、彎曲勁度等等。當(dāng)變幅桿的負(fù)載是液體或液體與固體粒子的混合液時(如乳化、破碎固體粒子或細(xì)胞)，在超聲處理過程中負(fù)載變化較小，而且不需要外加靜壓力。此時對變幅桿的輸入阻抗特性及彎曲勁度要求不高，因此常常采用簡單階梯形變幅桿，因其機械加工較容易，而且在面積系數(shù)相同的情況下，放大系數(shù)最大。3.2.5超聲變幅桿的工程設(shè)計原理為了獲得較大的振幅，應(yīng)使變幅桿的固有振動頻率和外激振動頻率相等，處于共振狀態(tài)。為此，在設(shè)計、制造變幅桿時，應(yīng)使其長度等于超聲振動波的半波長或其整倍數(shù)。變幅桿寬端(輸入端)的尺寸取決于換能器輻射面面積，一般其截面線度應(yīng)等于或大于換能器輻射面的線度，但其橫向尺寸在一般情況下應(yīng)小于1/4波長，以減少橫向振動的影響:變幅桿窄端(輸出端)的尺寸則應(yīng)根據(jù)所處理的對象來選取。超聲變幅桿是超聲珩磨加工系統(tǒng)的重要部件，其結(jié)構(gòu)的合理性及與系統(tǒng)的匹配性直接影響超聲珩磨的速度及系統(tǒng)工作的可靠性。因此，超聲變幅桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計必須合理，并應(yīng)能與振動系統(tǒng)中的超聲波發(fā)生器、換能器、工具頭、支架等良好匹配。為對超聲變幅桿的幾何尺寸進行合理化設(shè)計，首先必須建立變幅桿的振動、放大數(shù)學(xué)模型，并對其進行理論分析。許多討論變幅桿的專門書籍，大多是指半波長變幅桿而言。所謂“半波長”，就是指在無負(fù)載，ZR=O，輸入阻抗Z：l=0的特定情況。本論文中，需要的輸出振幅比較大，故選用了圓錐形變幅桿，下面重點分析半波長圓錐形變幅桿的設(shè)計，該圓錐形變幅桿為單一變幅桿。此外，為改善變幅桿的某些性能，如提高形狀因數(shù)，增加放大系數(shù)等，還研究出各種組合型變幅桿，這類變幅桿由兩種以上不同形狀的桿組合而成。在實際應(yīng)用中還出現(xiàn)一些由多個單一變幅桿級聯(lián)工作的組合系統(tǒng)，這是另一類問題。在高聲強超聲處理應(yīng)用中，例如超聲切鉆硬脆材料、超聲焊接、超聲乳化等等，變幅桿主要起放大聚能作用。在這些應(yīng)用中對變幅桿的要求主要是有盡可能大的放大系數(shù)。其次，根據(jù)不同的負(fù)載情況來選擇變幅桿的其它參量，如輸入阻抗特性、彎曲勁度等等。當(dāng)變幅桿的負(fù)載是液體或液體與固體粒子的混合液時(如乳化、破碎固體粒子或細(xì)胞)，在超聲處理過程中負(fù)載變化較小，而且不需要外加靜壓力。此時對變幅桿的輸入阻抗特性及彎曲勁度要求不高，因此常常采用簡單圓錐形變幅桿，因其機械加工較容易，而且在面積系數(shù)相同的情況下，放大系數(shù)最大。下面給出常用的幾種變幅桿的設(shè)計算公式。表3-1幾種常用變幅桿的設(shè)計計算公式3.2.6變幅桿的設(shè)計與計算根據(jù)具體情況和設(shè)計要求，選用圓錐形變幅桿大端直徑為52.5mm,小端直徑為13mm，系統(tǒng)諧振頻率為20KHz，材料為45#鋼。圖3-1中，因變幅桿的縱向變形引起的橫向變形很小，不致引起應(yīng)力波的波振面畸變，因此振速分布滿足微分方程式： S S D d圖3-1圓錐型變副桿式中:為振速S（x）為振面離大端的距離S（x）2我們又已知如下式V=式中：v、l分別為圓錐變幅桿大小端的半徑及變幅桿的長度，、為任意處圓錐變幅桿橫截面面積及半徑。S為聚能器輸入端面積因為：=-2Sr代入式（*）得這是一個變系數(shù)的二階微分方程，為了求解我們令：vvv+把這些公式代入（3-1d）方程可化為所以u為方程通解則式中：Rc為變副桿材料的聲速，y為楊氏模量又邊界條件為：把（3-1）和式（3-1）分別代入（3-1）式和（3-1f）式：B=再把A、B值代入（3-1e）和（3-1f）立即得到圓錐形變幅桿振速分布函數(shù)應(yīng)力分布函數(shù)。振速分布：應(yīng)力分布：由（3-1）式和（3-1d）式、（3-1f）式可求得頻率方程的一般表示其中=Z為變幅桿的輸出端阻抗。當(dāng)時便可求得無負(fù)荷條件下的頻率方程：由R/r=52.5/14=3.75，查圓錐形變幅桿參數(shù)表可得到：N=共振長度有式得：kl=3.24L=133.3mm位移節(jié)點得：=59.6mm放大系數(shù)M===1.798最后得如圖3-2：圖3-2變幅桿的參數(shù)3.3彎曲振動圓盤及其撓性桿的設(shè)計彎曲振動圓盤微微于圓錐形變幅桿和珩磨桿之間，他是立式超聲珩磨設(shè)備的重要零部件，彎曲震動圓盤應(yīng)滿足下述條件：共振頻率接近換能器和變幅桿的共振頻率；圓盤的波腹振幅15m；圓盤有足夠的遷都和剛度；準(zhǔn)確確定圓周節(jié)線位置使圓盤圓周節(jié)線附近的振動傳遞到珩磨桿上的振幅達(dá)到最??；彎曲振動圓盤相當(dāng)于中心固定的薄圓盤，其共振頻率f可按下式計算：式中：h---圓盤厚度（m），r----圓盤半徑（m），c---聲波在細(xì)棒中傳播的速度（m/s），--頻率系數(shù)，當(dāng)=0.3時，值見表3-2取h=10mm=0.3=3.75則可得r=54.63ns012303.7520.9160.98119.7表3-2系數(shù)值3.4撓性桿油石子系統(tǒng)的設(shè)計根據(jù)換能器變幅桿及彎曲振動圓盤的諧振狀態(tài)，可得振動子系統(tǒng)的諧振頻率，由此可得出撓性桿的聲波波長為：根據(jù)被珩磨孔徑的大小和長度確定撓性桿的長度=n(n=1,2,3………)這里取n=2即取撓性桿為=260mm=4mm根據(jù)珩磨的材料和珩磨孔的長度來確定油石座的長度，若較大則選擇聲速大的材料做油石座；若較小則選擇聲速較小的材料來做油石座。則考慮到油石座和油石要用彈簧拉緊，故通常油石座的長度=/2，1.5或2本設(shè)計取=260mm。根據(jù)珩磨頭的直徑確定油石條和油石寬度，珩磨直徑為170-180mm所以這里選油石條數(shù)為8第四章珩磨機械系統(tǒng)部件設(shè)計4.1分度進給機構(gòu)設(shè)計分度進給機構(gòu)設(shè)計主要功能在于實現(xiàn)珩磨的切削進給，以保證小進給量（）。4.1.1錐體頂角的設(shè)計已知珩磨進給為170-180mm，則選取6mm的余量，則頂銷的移動距離為8mm，又取斜面軸向長度為40mm則：則a=22.6螺紋的選取與套筒的周向分度圖4-1如圖4-1：根據(jù)普通螺紋滿足傳遞距離的需要，由設(shè)計需要這里D、d取125，P取2mm；D、d取118.7；小徑D1、d1取117.835套筒的周向分度為100，則一格為2000/100=20m則可以實現(xiàn)珩磨進給量為10m的要求。4.2電刷機構(gòu)設(shè)計——套筒機構(gòu)設(shè)計4.2.1機構(gòu)的主要功能及其注意的問題1、換能器的外接電源與其相接2、電源與套筒的絕對絕緣，以保證珩磨頭不帶電3、保證套筒與主軸的圓周向的相對運動4、保證零件的定位由以上分析可知，如圖4-2實現(xiàn)上述功能可以采用圖示的電刷——套筒機構(gòu)結(jié)構(gòu)：圖4-2電刷機構(gòu)設(shè)計——套筒機構(gòu)4.3球頭浮動機構(gòu)設(shè)計4.3.1浮動機構(gòu)的形式3.1.1珩磨加工中使用的夾具除具有通常幾加工夾具的共性要求外，還要有足夠的自由度浮動環(huán)節(jié)來補償工件中心與主軸中心不對中的誤差，從而使油石與工件表面的互研正常進行。珩磨頭與夾具的配置形式有三種：①珩磨頭采用雙浮動連接機構(gòu)；②珩磨頭及夾具各用一個浮動結(jié)構(gòu)；③珩磨頭不浮動，夾具采用雙浮動結(jié)構(gòu)。第一種方式的不足之處是工件和珩磨主軸不對中，運動中的珩磨頭受到傾覆力的作用，加上珩磨頭旋轉(zhuǎn)時的離心力和雙萬向節(jié)制動誤差，均會使珩磨頭擺動，造成油石磨耗成鼓形，被加工孔也成鼓形。當(dāng)珩磨短孔和小孔時，這種現(xiàn)象更明顯。為了減小這種影響，雙萬向節(jié)之間的距離應(yīng)大，下萬向節(jié)至油石的距離應(yīng)該小，后兩種方式運動平穩(wěn)，適用于聲振系統(tǒng)結(jié)構(gòu)尺寸的確定。在該部分的設(shè)計過程中，如果沒有合適的方法和步驟，所設(shè)計的聲振系統(tǒng)振動能量損耗大，能量利用率低，達(dá)不到振動珩磨的效果。按照上述設(shè)計方法和步驟，當(dāng)工件重量大時，工件浮動會受到影響，大件珩磨常取第一種方式。超聲振動珩磨頭浮動結(jié)構(gòu)形式的選取，同樣是根據(jù)工件的大小。為了保證珩磨的精度和珩磨頭與接桿采用浮動連接結(jié)構(gòu)來消除各種不利的作用力，珩磨頭在珩磨過程中處于自由狀態(tài)。4.3.2浮動機構(gòu)設(shè)計浮動機構(gòu)是由球頭配合來完成的，可實現(xiàn)垂直方向、水平方向和軸向的浮動。

1、調(diào)節(jié)套2、小球體3、珩磨頭基體4、螺母5、壓蓋6、緊定螺母8、大球頭體圖4-3球頭浮動機構(gòu)垂直方向的浮動調(diào)節(jié)螺母與壓蓋、錐形套相連接，通過調(diào)節(jié)螺母就可以調(diào)節(jié)施加在壓蓋上的力的大小就可以調(diào)節(jié)球頭與錐形套配合的垂直的間隙，使得垂直方向有一定的空間以實現(xiàn)均載。調(diào)節(jié)好后。通過緊定螺母還保證連接的可靠性。4-4球頭配合剖面圖水平方向的浮動如圖4-4所示，水平方向上分布著大小兩個球體，他們通過嵌入配合來完成水平方向上的浮動連接的實現(xiàn)。當(dāng)珩磨頭收到不均衡的外力的時候，他就是會通過大小球體的移動來實現(xiàn)載荷的均衡，使工具頭工作在良好的工作狀態(tài)。同樣他的間隙的調(diào)整也是通過調(diào)節(jié)螺母9來實現(xiàn)的。當(dāng)球頭磨損間隙過大時會造成配合失效，誤差增大，通過適當(dāng)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)螺母，進而調(diào)節(jié)壓套，使得連接恢復(fù)到正常的狀態(tài)。在安裝正常的情況下，可達(dá)到均載。平衡大輪受兩側(cè)小輪的作用力相等，且方向相反，即：P1=P2。這時，垂直方向的平衡條件為：CX=W1+W2+P2當(dāng)受到某種因素影響而發(fā)生騙載時，若P1P2，這樣就破壞了垂直防線的平衡條件，即CXW1+W2+P2。這時平衡輪就有向上的浮動趨勢。在正常的情況下，P1=P2，平衡輪與兩側(cè)小輪的切點A、B速度是相等的，即：V1=V2，速度瞬心在o點。若P1P2時，平衡輪兩側(cè)受力不平衡，使平衡輪向上移動，這樣A點的速度就要大于B點。但是，由于中間小輪是由同一個傳動鏈的，所以轉(zhuǎn)速相等，在這兩點的線速度必定相等，從而限制了平衡輪的上移，使兩輪工作面接觸更緊密，載荷增大，使得P1=P2，這樣又恢復(fù)了平衡，實現(xiàn)了均載。結(jié)束語我們?yōu)橹β盗私鼉蓚€月的畢業(yè)設(shè)計即將到此圓滿結(jié)束，這也預(yù)示著我們豐富多彩的大學(xué)四年生活到此亦將畫上一個完美的句號，更預(yù)示著我們憧憬的未來生活的開始！首先來說，這次設(shè)計是我學(xué)了大學(xué)本科全部課程之后的又一次重要檢驗。它考驗了我是否真的牢固掌握了全部所學(xué)知識，以及運用知識的能力并且是否具有廣泛的視角來看待機械方面的問題，就我而論，深深感覺基礎(chǔ)知識的不健全和不牢固，因此尚不能很靈活的解決所遇到的全部問題。說明了基本功不扎實，幸好我得到了老師和同學(xué)的有力的熱情幫助，這些問題的解決將我以后的工作和學(xué)習(xí)有極大的幫助。再者，本次設(shè)計全面鍛煉了我駕御知識的能力，是我對大學(xué)所學(xué)的理論知識進行了系統(tǒng)化條理化全面化的回顧和復(fù)習(xí)，讓我在懂得如何運用所學(xué)知識的同時又學(xué)到了獵取其他知識的方法。這些都將作為課本知識的有益補充，為我們以后所要從事的工作打下了堅實的基礎(chǔ)。我欣喜的感覺到我仿佛一下子又掌握了那么多又學(xué)會了那些陌生而試曾相識的知識以及那么多新鮮的知識。最后呢，這次設(shè)計也給了我一次大規(guī)模檢索相關(guān)資料的機會和提高運用網(wǎng)絡(luò)和專業(yè)計算機軟件輔助設(shè)計的能力，我想這是一種很重要的啟發(fā)。因為它也是一種學(xué)習(xí)的重要方法，我不僅學(xué)到并掌握了應(yīng)該學(xué)到的知識，而且我以后還會想到當(dāng)我遇到麻煩時，我應(yīng)該及時向參考書請教。當(dāng)我掌握的知識不夠準(zhǔn)確時候，我可以通過各種方式來查證，不僅僅把學(xué)習(xí)方式局限與書本上，應(yīng)該向?qū)嵺`向老師向文獻(xiàn)以及通過網(wǎng)絡(luò)和別的工作人員與資源進行交流。由于此次設(shè)計的角度限制和知識的不夠系統(tǒng)和不夠完善，難免有錯誤和不足之處敬請老師批評指正以完善此次設(shè)計，本人將感激終生。另外，我也要真誠祝愿各位老師今后工作取得更大成績并為社會主義祖國培養(yǎng)出越來越多的優(yōu)秀人才。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知識分子來回報各位老師的辛勤付出，也希望在以后的工作學(xué)習(xí)過程中得到老師們的指導(dǎo)和幫助。本次設(shè)計已經(jīng)結(jié)束了，我收獲的不僅僅是知識而且也鍛煉了我的品質(zhì)，我想通過這次認(rèn)真而有細(xì)致的設(shè)計，我對待事情的態(tài)度更加嚴(yán)謹(jǐn)更加有耐心并且我更希望把所做的事情做好做完美，我想這也是一種很重要的財富。在本次畢業(yè)設(shè)計過程中，在感受自己辛勤付出的同時，更多的是收獲的喜悅！通過本次設(shè)計，我想我以達(dá)到以下目的：（1）、對大學(xué)所學(xué)的知識，從基礎(chǔ)學(xué)科到專業(yè)基礎(chǔ)課、再到專業(yè)課知識進行了一次比較系統(tǒng)的回憶與總結(jié)；（2）、培養(yǎng)了自己從提出設(shè)想到分析問題、再到解決問題的一種思維能力；（3）、培養(yǎng)了自己理論聯(lián)系實際，用所學(xué)知識綜合解決工程技術(shù)問題的能力；（4）、進一步提高了自己對AUTOCAD、WORD等計算機軟件的運用能力，對以后的繪圖和辦公幫助很大；（5）、訓(xùn)練和提高了自己機械設(shè)計的基本理論和技能，為以后的工作起到了很好的鍛煉機會；（6）、培養(yǎng)獨立思考，獨立工作的能力，訓(xùn)練了自己求真務(wù)實，吃苦耐勞的工作作風(fēng)；（7）、培養(yǎng)我們的團隊合作意識。畢業(yè)設(shè)計的完成代表著本科學(xué)習(xí)階段的最終結(jié)束，也將為我們的在校理論學(xué)習(xí)畫上了句號。我不由感慨頗多，寶貴的四年學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)瞬即逝，然而我在這段人生階段中收獲了多少，是否好好利用了大學(xué)時光呢，我在以后又將怎么學(xué)習(xí)才不至于落后呢？無論如何，我們畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)結(jié)束，將我們推上了社會，我們應(yīng)該清醒的認(rèn)識到我們還有將來，我們不僅要好好利用已經(jīng)學(xué)到的知識而且我們也要繼續(xù)學(xué)習(xí)以便更新我們的知識系統(tǒng)。重要的是，我們要將所獲取的各種知識運用于實踐，并用實踐來休整我們的不足和缺陷，使我們真正成為一名理論扎實而有具有很強的實踐能力的機械工作者。在此，我深深的感謝我所遇到的各位良師益友，是我們一起陪伴著走過了這四年的寶貴時間，我早已把母校的一切深深的印入腦海，過去仍然歷歷在目，我尊敬熱愛這里的一切，更留戀母校的生活學(xué)習(xí)以及各種生活。的確，我和我的母校，和母校的認(rèn)識和不認(rèn)識的同學(xué)和老師，和學(xué)校的花草樹木以及建筑產(chǎn)生了很深的感情。愿友誼長存，更希望在以后的過程互相幫助互相結(jié)合互相鼓勵。人雖已不在我們學(xué)校。但歷史卻將我們記下，不管怎樣，我是從河南理工大學(xué)畢業(yè)的，我在以后的工作或者學(xué)習(xí)都實實在在的影射著學(xué)校，代表著學(xué)校的一點一滴，相信我不會給母校摸黑，相反，我會更加努力以取得更好的成績來為母校增輝，愿為母校的發(fā)展盡一份力。愿前程似錦！致謝珩磨裝置設(shè)計是在劉傳紹教授的精心組織和指導(dǎo)下進行的,同時本次設(shè)計有得到了童景琳老師的熱心指導(dǎo)和幫助.本次設(shè)計題目是“超聲珩磨裝置的設(shè)計”對我個人而言收獲甚豐，超聲珩磨機械是比較專業(yè)的精整加工裝備。因此，為了能高質(zhì)量的完成本次設(shè)計，知道老師端正了我們的設(shè)計思想動機，精心安排設(shè)計步驟和工作進程，進一步使我們有了設(shè)計思路從而使我更加明確本次設(shè)計的目的和作用，為今后的工作和進一步學(xué)習(xí)打下了堅實的基礎(chǔ)，通過這次設(shè)計，我從內(nèi)心感到高興，我仿佛在臨近畢業(yè)的時候有掌握了那么多又學(xué)會了那些陌生而有用的知識。擴大了自己的視野。通過本次設(shè)計，使我學(xué)會了檢索相關(guān)資料以及對網(wǎng)絡(luò)和計算機輔助設(shè)計軟件的應(yīng)用能力，使我又學(xué)會了一種學(xué)習(xí)方法，在一定程度上講也是工作方法，一種設(shè)計理念。從而使我增強了我解決問題的能力，網(wǎng)絡(luò)資料、相關(guān)專業(yè)期刊、工作人員等等都是我們的良師益友。由于本次設(shè)計時間短暫，和知識不夠系統(tǒng)不夠完善，難免有錯誤和不足之處，敬請老師批評指正以完善本次設(shè)計，本人將不勝感激。另外，我也真誠的祝愿各位老師在今后的工作中取得更大的成果，為社會輸送更多有用的人才。我相信在各位老師的辛勤培養(yǎng)之下一定不乏大量高級人才涌現(xiàn)來回報各位老師的辛勤付出，同時也懇請在今后的工作學(xué)習(xí)過程中能得到老師們繼續(xù)熱忱的知道和幫助。參考資料【1】《超聲加工技術(shù)》曹風(fēng)國主編化學(xué)工業(yè)出版社1995【2】《超聲加工及其應(yīng)用》張云電編注國防工業(yè)出版社1993【3】《磨床工藝手冊》中級版科學(xué)普及出版社1984【4】《機械零件設(shè)計手冊》國防工業(yè)出版社1980【5】《機械加工工藝手冊》孟少農(nóng)北京機械工業(yè)出版社1988【6】《實用磨削技術(shù)》 李泊民趙波主編機械工業(yè)出版社1993【7】《機床設(shè)計手冊》第三冊 機械工業(yè)出版社1986【8】《材料力學(xué)》上/下冊 高等教育出版社1987【9】《現(xiàn)代磨削技術(shù)》超星數(shù)字圖書【10】《機械設(shè)計手冊》機械手冊聯(lián)合編寫組2000

HYPERLINK電腦文件整理懶招從來都是不會經(jīng)常整理文件的，不過時間一長，眾多的文檔分布在硬盤的各個角落，用目錄進行整理保存，工作量大、查看起來也不方便且還會浪費不少的磁盤空聞；用壓縮工具打包，盡管可以節(jié)約空間但是卻無法直接編輯修改或查看壓縮包中的文件。這些招，懶人怎么會用，他們自有妙招!再多再亂的文件也能整理得井井有條，關(guān)鍵是不費力哦!

懶招1，自動提取亂中取勝

小張起初將照片、Office文檔、電影、音樂等文件一股腦地存放在某一個磁盤分區(qū)，剛開始文件少使用起來倒也方便，但隨著時間的推移，文件數(shù)量劇增，每次找所需的文件都要瞪大眼睛，不過有了MY文檔管理器(下載地址：)就不用擔(dān)心了。

第一步，下載MY文檔管理器，解壓到任意目錄，直接雙擊其中的可執(zhí)行性文件即可使用。依次單擊“節(jié)點操作→添加節(jié)點”，分別添加多個節(jié)點，如“辦公文檔”、“電影”等分類，這樣做的目的是方便歸類。

第二步，在小張的F盤中的TEST目錄下有眾多的RM、MP3、JPG、DOC、TXT格式的文件，現(xiàn)在他要把JPG格式的文件提取到“照片”類別中。依次單擊“系統(tǒng)配置→文件過濾”選項，打開Dialog對話框，輸入“*.doc”，單擊“添加”按鈕，意思是過濾掉所有類型為“.DOC”的文件。然后按照同樣的方法，將“*.txt”、“*.rm”、“*.MP3”一一添加進來。

第三步，雙擊左側(cè)窗格中的“照片”節(jié)點，然后依次單擊“記錄操作→導(dǎo)入記錄樹”命令，在打開的對話框中單擊瀏覽按鈕，打開“F:\test”目錄，單擊“確定”按鈕之后就可以將格式為JPG的文件提取出來并添加到“照片”節(jié)點中了。

懶招2，不同的電腦統(tǒng)一的管理

小張是電愛的Fans，工作之余常常為雜志寫稿，他寫完的和正在處理的稿件一般都存在一個稿件文件夾里。不過時間一長，家里的電腦(PC1)和單位的電腦(PC2)上都有這個文件夾。時常需要通過移動硬盤(U盤)在兩臺電腦之間傳遞，使用和管理都很不方便。不過他現(xiàn)在用優(yōu)盤就可以統(tǒng)一管理了。

第一步，將上文提到的那個MY文檔管理器解壓后直接拷貝到優(yōu)盤上。把優(yōu)盤插到PC1上，并運行軟件，依次單擊“記錄操作→導(dǎo)入記錄樹”命令，在隨后彈出的對話框中設(shè)置好“稿件”文件夾的根目錄，將“導(dǎo)入深度”設(shè)置為“5”，單擊“確定”后，稍等片刻，軟件就把PC1上的“稿件”導(dǎo)入到MY文檔管理器中。

小提示：通過這種方式導(dǎo)入到程序中的僅僅是文件的路徑、文件名等屬性信息，并不是文件本身。

第二步，把優(yōu)盤插到PC2上，按照同樣的方法導(dǎo)入PC2上的“稿件”文件。以后要編輯“稿件”里的文件，你自己根本不用記住哪臺電腦的哪個路徑，只要把優(yōu)盤插入到電腦，運行MY文檔管理器，就可以直接編輯了。

第三步，為方便在異地使用，小張決定為當(dāng)前正在處理的稿件增加一個副本。在需要異地處理的稿件上右鍵單擊，選擇“復(fù)制文件到(自動添加副本)”命令，在彈出的對話框中將保存目錄設(shè)置為優(yōu)盤上的某個目錄即可。這樣，就可以在優(yōu)盤上編輯PC1或PC2的稿件了。

小提示：對于PC1、PC2上的同名文件，MY文檔管理器以不同的磁盤號+文件路徑來標(biāo)識文件記錄，因此，對于不同電腦上的同名文件，甚至是路徑和文件名完全相同的文件，程序也可以準(zhǔn)確識別哪個是哪個。

懶招3多種文件批量移動

要將文件管理得井然有序