（图纸） 超声换能器原理图.dwg

（图纸） 超声加工原理图.dwg

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（图纸） 工具头.dwg

（图纸） 工具头菱形电极.dwg

（图纸） 工具头圆形电极.dwg

（图纸） 工具头正方形电极.dwg

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（图纸） 指数型变幅杆.dwg

（图纸） 装配图.dwg

（图纸） 锥形变幅杆.dwg

1、超声加工试验选用阵列圆形.微凸起工具电极，加工参数工件与工具间静压力.加工时间磨料碳化硼磨料悬浮液浓度试件材料选用硬质合金和不锈钢单晶硅压电陶瓷玻璃钢，取加工后材料表面微凹坑局部放大图.。图.阵列圆形微凸起单超声加工微凹坑将加工件置于体视测量显微镜下进行观察测量，得到各种材料表面阵列圆形微凸起单超声加工微凹坑圆孔直径与加工深度对比如图.所示。图.阵列圆形微凸起单超声加工微凹坑圆孔直径与加工深度对比图由图.可知阵列圆形凹坑加工效果与单。

2、击磨损。试验结果分析比较各组加工图和测量数据可知，工件尺寸比工具尺寸有所扩大，扩大量理论上约为磨粒直径的两倍。磨粒越细，加工成形精度越高。压电陶瓷的加工效率最高，尺寸精度可达到.，表面粗糙度.，微凹坑结构尺寸致性精度可达.。单晶硅片的加工效果也很明显，和压电陶瓷样微形状的边缘也出现了轻微塌边，可能因为材料脆性很高，是工具头在振动时对入口边缘瞬间的应力太大所致。通过试验现象及结果发现硬质合金不锈钢的加工精度和表面质量比加工压电陶瓷单晶。

3、形微凸起超声电解复合加工微凹坑图.电解电压对加工工艺指标的影响从图.可以看出，电压升高，电解作用增强，加工微孔尺寸增大同时，从试验过程看，电压达时，可见微火花放电，由于电解电火花共同作用，加工出较深较大微坑，粗糙度增加，甚至超过单纯超声加工电解电压幅值时工件表面粗糙度最小随着电解电压增加，电解作用更强，其加工产物更易于被超声作用及时清除，减小了对阴极的持续抛磨，从而使阴极磨损量下降，超过后磨损量下降较显著。.本章小结本章分析了试验参。

4、，由于工具头端部能量集中且形状简单，加工效率稍高，而外形复杂阵列工具头端面如阵列圆形正方形菱形微凸起不利于磨料悬浮工作液的流动，影响加工效率。硬质合金及不锈钢的单超声加工中参数选择加工结果现象分析等对微细超声复合加工参数的选择及分析具有重要的参考价值。.微细超声电解复合加工采用型脉冲电源，使用双通道数字存储示波器检测超声发生器输出电信号，试验中，调节超声频率，保持振动系统始终处于共振状态，即工具端面工作液处于“雾化”状态。加工过程中。

5、声振动频率及振幅工具电极的振动频率和振幅对于工件的加工效率有很大影响，较高的工具电极振动频率和振幅能提高加工效率，但过高的振动频率和振幅有可能会使工具承受过大的应力，超过疲劳强度而降低使用寿命，而且在它们的连接处能量损耗也会增大。根据要求，实际加工中将频率调至机床的共振频率，以获得最大的工具振幅。如图.所示，通过数字存储示波器可得到超声发生器输出至换能器的超声频电压信号波形，图示共振频率为.。由于系统共振频率易受外界因素如工具损耗工。

6、硅片等硬脆材料要好，原因是硬质合金不锈钢硬度高的同时还具有定的韧性。从而说明材料的加工精度表面质量及加工效率都和材料的力学性能有很大关系，在同样的加工条件下，材料的强度和断裂韧性越高，在超声波高频振动撞击及空化作用下，表层去除脆裂较小，加工精度和表面质量越高，加工速度和加工效率越低相反被加工材料越脆，则承受冲击载荷的能力越低，也就越容易被去除。但是，硬质合金不锈钢的加工效率很低，在内只在工件表面加工出结构痕迹，深度仅几十。在微孔加工。

7、微细孔加工效果相似，但加工深度较小，原因是阵列圆形微凹坑加工接触应力较小，另外工作液及磨料供给受到阵列圆形微凸起工具电极的限制。阵列正方形微凹坑单超声加工试验选用阵列正方形微凸起工具电极，加工参数工件与工具间静压力.加工时间磨料碳化硼磨料悬浮液浓度试件材料选用硬质合金和不锈钢单晶硅压电陶瓷玻璃钢，取加工后材料表面微凹坑局部放大图.。图.阵列正方形微凸起单超声加工微凹坑将加工件置于体视测量显微镜下进行观察测量，得到各种材料表面阵列正方。

8、形微凸起单超声加工微凹坑正方形边长与加工深度对比如图.所示。图.阵列正方形微凸起单超声加工微凹坑正方形边长与加工深度对比图由图.可知阵列正方形凹坑加工效果与单微细孔加工效果相似。加工中，由于阵列正方形微凸起与工件接触面积略大于阵列圆形微凸起，正方形微凹坑深度稍小于圆形。阵列菱形微凹坑单超声加工试验选用阵列菱形边长微凸起工具电极，加工参数工件与工具间静压力.加工时间磨料碳化硼磨料悬浮液浓度试件材料选用硬质合金和不锈钢单晶硅压电陶瓷玻璃。

9、定域性，最大程度减小电解产生的杂散腐蚀作用，应选择钝化性电解液。超声电解复合加工试验选择钝化性电解液，由于微细加工材料绝对去除量很少，复合加工中的电解作用必须在低电流密度下得到控制，所以选用的电解液浓度应在左右。由于超声振动加工区很小，试验中工作液采用人工间歇补充定时搅拌的静态供液方式，便能够满足微细加工需要。如果采用适合微细加工的专用磨料工作液供液循环系统，使加工区直浸没在工作液中，将会减轻人工供液的麻烦，提高加工速度。工具电极超。

10、作压力变化加工深度改变螺纹联接松动等的影响，共振频率点会发生漂移，为保证加工过程的稳定，需及时调节超声发生器的输出信号频率，使系统始终保持在共振状态下。图.系统共振时采集的超声发生器输出的超声频交变电压波形．微细超声加工试验试验采用精密超声加工机，使用双通道数字存储示波器检测超声发生器输出超声频交变电信号，如图.所示为超声输出功率为时超声发生器输出的电压波形。图.超声加工系统共振时采集的超声发生器输出超声频交变电压波形阵列圆形微凹坑。

11、，超声能量为时的脉冲电压及电解电流波形如图.所示。图.微细超声电解复合加工微凹坑电压与电流波形图阵列圆形微凹坑超声电解复合加工试验采用阵列圆形.微凸起工具电极，在不锈钢材料表面加工微凹坑，加工参数为工件与工具阴极间静压力.加工时间磨料碳化硼磨料悬浮液浓度电解液为水溶液，采用“静液”方式定时供给电解液脉冲频率，采用电压幅值为单超声，脉冲占空比材料表面微凹坑局部显微放大效果如图.所示脉冲电解电压对加工工艺指标的影响如图.所示。图.阵列圆。

12、，取加工后材料表面微凹坑局部放大图.。图.阵列菱形微凸起单超声加工微凹坑将加工件置于体视测量显微镜下进行观察测量，得到各种材料表面阵列菱形微凸起单超声加工微凹坑菱形边长与加工深度对比如图.所示。图.阵列菱形微凸起单超声加工微凹坑菱形边长与加工深度对比图由图.可知阵列菱形凹坑加工深度最小，是由于阵列菱形微凸起与工件的接触面积远大于阵列圆形与正方形微凸起。此外，如图.所示菱形微凹坑超声加工“圆角效应”明显，这是由于尖角处易于被超声磨粒撞。

参考资料：

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[3]（独家原创）双离合自动变速器的七档齿轮变数器设计（全套CAD图纸）（第2357391页，发表于2022-06-26 12:12）

[4]（独家原创）双离合器式自动变速器的设计（全套CAD图纸）（第2357389页，发表于2022-06-26 12:12）

[5]（独家原创）双离合器式自动变速器的六档齿轮变速器设计（全套CAD图纸）（第2357387页，发表于2022-06-26 12:12）

[6]（独家原创）双离合器式自动变速器的七挡齿轮变速器设计（全套CAD图纸）（第2357385页，发表于2022-06-26 12:12）

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[10]（独家原创）双柱液压式汽车举升机设计（全套CAD图纸）（第2357379页，发表于2022-06-26 12:12）

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