超声振动钻床的设计开题报告

毕业设计(论文)开题报告题目：超声振动钻床的设计

学院：机械工程学院

专业：机械设计制造与自动化

学生： XXX 学号： 0

开题报告填写要求

1．开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效。

2．开题报告容必须用黑墨水笔工整书写或按此电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见。

3．“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目，学生写文献综述的参考文献应不少于10篇（不包括辞典、手册），其中至少应包括1篇外文资料；对于重要的参考文献应附原件复印件，作为附件装订在开题报告的最后。

4．统一用A4纸，并装订单独成册，随《毕业设计（论文）说明书》等资料装入文件袋中。

毕业设计（论文）开题报告

1．文献综述：结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2500字以上的文献综述，文后应列出所查阅的文献资料。

文献综述

引言

1 超声振动系统的研究进展及其应用

超声振动系统由换能器、变幅杆和工具头等部分组成，是超声设备的核心部分。在传统应用中，超声振动系统大都采用一维纵向振动方式，并按“全调谐”方式工作。但近年来，随着超声技术基础研究的进展和在不同领域实际应用的特殊需要，对振动系统的工作方式和设计计算、振动方式及其应用研究都取得了新的进展。

日本研究成功一种半波长弯曲振动系统，其切削刀具安装在半波长换能振动系统细端，该振动系统换能器的压电瓷片采用半圆形，上下各两片，组成上下两个半圆形压电换能器(压电振子)，其特点是小型化，结构简单，刚性增强。

日本还研制成一种新型“纵-弯”型振动系统，并已在手持式超声复合振动研磨机上成功应用。该系统压电换能器也采用半圆形压电瓷片产生“纵-弯”型复合振动。

日本金泽工业学院的研究人员研制了加工硬脆材料的超声低频振动组合钻孔系统。将金刚石中心钻的超声振动与工件的低频振动相结合，制造了一台组合振动钻孔设备，该设备能检测钻孔力的变化以及钻孔精度和孔的表面质量，并用该组合设备在不同的振动条件下进行了一系列实验。实验结果表明，将金刚石中心钻的超声振动与工件的低频振动相结合是加工硬脆材料的一种有效方法。

东南大学研制了一种新型超声振动切削系统。该系统采用压电换能器，由超声波发生器、匹配电路、级联压电晶体、谐振刀杆、支承调节机构及刀具等部分组成。当发生器输出超声电压时，它将使级联晶体产生超声机械伸缩，直接驱动谐振刀杆实现超声振动。该装置的特点是：能量传递环节少，能量泄漏减小，机电转换效率高达90%左右，而且结构简单、体积小，便于操作。

航空工业学院建立了镗孔用超声扭转振动系统，采用磁致伸缩换能器，将超声波

切削在理论和应用方面还有许多工作要做。尤其是对硬脆性材料的超精密切削加工、微细部位和微细模具的超精密切削加工等方面还需要进一步研究。

(5)超声铣削加工技术

工程瓷的应用日益广泛，但其成形加工十分困难。尤其是具有三维复杂型面的工程瓷零件至今尚无有效的加工手段，严重影响了工程瓷材料的推广应用。理工大学提出了基于分层去除技术的超声铣削加工方法，研制了超声数控铣削机床，开辟了利用超声加工技术数控加工工程瓷零件的途径。基于分层去除思想的超声铣削加工技术，解决了传统超声加工中工具损耗严重且不能在线补偿的难题，使加工带有尖角和锐边的三维复杂型面工程瓷零件成为可能，为工程瓷的广泛应用提供了有力的技术支持。

3.2 超声复合加工技术

目前，超声波、电火花、机械三元复合加工技术的研究较快的发展。工业大学利用超声波、电火花、磨料复合加工技术对不锈钢进行加工，解决了电火花小孔加工中生产率和表面质量不能兼顾的矛盾，具有较好的应用前景。

在现代工业生产中，模具的应用越来越广泛，对模具精度和表面质量的要求也越来越高。在模具制造过程中，光整加工工序对模具质量影响很大，但目前该工序在很大程度上仍依赖手工完成，严重制约了模具加工技术的发展，是一个亟待解决的关键技术问题。华南理工大学采用超声电解磨粒复合加工技术对形状复杂的模具型腔光整加工进行了研究，并利用BP神经网络对加工表面粗糙度进行预测，取得了良好的效果。超声电解磨粒复合加工技术是一项新的复合加工技术，能较好地适用于形状复杂的模具型腔光整加工。但尚有许多方面的容有待进一步研究，特别是各主要加工因素对加工表面粗糙度的影响以及表面金属的去除机理等。

随着科学技术的发展，人们开始探索对环境污染少甚至没有污染的加工方法，研究新的工作介质是解决这个问题的关键。近年来，日本东京农工大学对气体介质中的电火花脉冲放电加工技术进行了开创性的研究，为电火花脉冲放电加工技术开辟了一条崭新的途径，但该技术在加工过程中短路频繁。大学的研究人员将超声振动引入气中放电加工技术，并对工程瓷进行了加工实验研究，加工效率提高了近3倍。但该工艺的加工机理有待于进一步研究。

在微小三维型面的加工中，利用简单形状电极、基于分层制造原理的微细电火花铣削技术正在受到重视，但该工艺加工效率偏低，同时由于其加工精度主要依赖

毕业设计（论文）开题报告

２．开题报告：一、课题的目的与意义；二、课题发展现状和前景展望；三、课题主要容和要求；四、研究方法、步骤和措施

开题报告

一、课题的目的与意义

本课题主要研究一种应用于特种机械加工的超声振动钻床，具有便于运输、能耗低、灵活、适应性强等优势，而且价格低、质量轻、保养维修方便。设计后的超生振动钻床要达到以下要求：

（1）超声振动钻床可控性和控制精确性及复合动作得到改进。

（2）操作统得到简化、成本降低、大作业量与低能耗得到平衡。

（3）工作可靠性得到加强。

（4）操作舒适性得到改进、劳动强度降低、单位生产率得到提高。

（5）低震动、低噪音满足环保要求。

（6）能满足对难以加工材料灵活方便加工的要求。

通过设计后的超生振动钻床将是集环保型、智能化、自动化、高工作性、高耐

久性于一体的新高性能设备。

此课题主要是培养我们综合利用所学知识，在指导老师的指导下独立完成课题设计的能力。

二、课题发展现状与前景展望

2001年中国国际机床展览会(CIMT 2001)将于从已基本结束的参展报名工作来看，国外机床行业对新世纪的第一个国际机床展都极为重视，纷纷加大了投入力度。其中，国机床行业将推出名企业方阵，名牌产品、等地也将组成展团参展，9号馆也将以西部展团为主。此外，值得～提的是我国民营企业代表，日发集团也将在强手如林的CIMT展台上与各路高手竞艺，这标志着我国民营企业的发展进入一个新的历史时期。

国外企业对中国的机床市场更是虎视眈眈，纷纷扩大了展台面积。美国AMT仍占据了整个2号馆，其中格里森公司的展位面积就高达300m2，是美国展团中的龙头老大。德国展团是最早签约的，历来是占据面积最大的展团之一，本届亦不例外，其中DMG和