精密超聲銑床的設(shè)計(jì)——總體方案及超聲主軸箱設(shè)計(jì)

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機(jī)械/機(jī)電/模具/數(shù)控畢業(yè)、課程設(shè)計(jì) QQ_2947387549 現(xiàn)成資料 CAD/Proe/Solidworks 圖，另可定制機(jī)械/機(jī)電/模具/數(shù)控畢業(yè)、課程設(shè)計(jì) QQ_2947387549 現(xiàn)成資料 CAD/Proe/Solidworks 圖，另可定制摘 要當(dāng)今各種先進(jìn)材料在航空航天、化工、軍事、機(jī)械、電子電器以及精密制造領(lǐng)域得到了日益廣泛的應(yīng)用。但是,對(duì)于這些材料,如具有高強(qiáng)度、高硬度、高脆性的先進(jìn)陶瓷材料,利用傳統(tǒng)的機(jī)械加工方式進(jìn)行加工,加工困難且無(wú)法滿足對(duì)加工的要求。超聲加工技術(shù)是一種將超聲振動(dòng)運(yùn)用于精密或超精密加工的技術(shù)，特別是在超硬材料、復(fù)合材料的難加工方面顯示出優(yōu)越性，具有低切削力、低切削溫度、低的表面粗糙度，被加工零件有良好的耐磨性、耐腐蝕性。因此精密超聲銑床將會(huì)制造出質(zhì)量更加優(yōu)異的產(chǎn)品。本文設(shè)計(jì)分析了超聲精密銑床的發(fā)展現(xiàn)狀和研究超聲精密銑床的意義及超聲精密銑床機(jī)構(gòu)尺寸對(duì)銑床性能的影響。設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括了總體方案及超聲主軸箱設(shè)計(jì)，進(jìn)給箱設(shè)計(jì)，液壓系統(tǒng)和超聲部分設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：精密銑床 超聲裝置機(jī)械/機(jī)電/模具/數(shù)控畢業(yè)、課程設(shè)計(jì) QQ_2947387549 現(xiàn)成資料 CAD/Proe/Solidworks 圖，另可定制機(jī)械/機(jī)電/模具/數(shù)控畢業(yè)、課程設(shè)計(jì) QQ_2947387549 現(xiàn)成資料 CAD/Proe/Solidworks 圖，另可定制AbstractTodays various advanced materials in the aerospace industry, chemical industry, military, mechanical, electronic electric appliance and precision manufacturing areas to be more widely used. But, for these materials, such as high strength, high hardness and high brittle advanced ceramic materials, using the traditional mechanical processing way, processing difficult and can meet the requirements of processing. Ultrasonic machining technology is a kind of ultrasonic vibration used in precision or ultra-precision processing technology, especially in superhard materials, composite materials processing hard showed superiority, with low cutting force, low temperature and low cutting the surface roughness, be processing components have good wear resistance and corrosion resistance. So precision ultrasound milling machine will create quality more excellent products.This paper analyzes the design of ultrasonic precision milling machine development present situation and research the significance and the ultrasonic precision milling machine ultrasonic precision milling machine dimensions of the institutions influence on the performance of the milling machine. Design content mainly includes the overall scheme and the ultrasonic spindle box design, the box design, hydraulic system and ultrasonic part of the design.Key words: precision milling machine Ultrasound device機(jī)械/機(jī)電/模具/數(shù)控畢業(yè)、課程設(shè)計(jì) QQ_2947387549 現(xiàn)成資料 CAD/Proe/Solidworks 圖，另可定制機(jī)械/機(jī)電/模具/數(shù)控畢業(yè)、課程設(shè)計(jì) QQ_2947387549 現(xiàn)成資料 CAD/Proe/Solidworks 圖，另可定制目錄1 緒論 .51.1 機(jī)床制造業(yè)的發(fā)展 .51.1.1 金屬切削機(jī)床及其在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位 51.1.2 世界機(jī)床業(yè)的發(fā)展態(tài)勢(shì) 51.2 超聲波相關(guān)技術(shù)概述 .71.2.1 超聲加工的提出及其分類 71.2.2 超聲加工的發(fā)展 91.2.3 旋轉(zhuǎn)超聲加工的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì) 121.2.4 旋轉(zhuǎn)超聲加工的應(yīng)用 141.3 超聲波加工機(jī)床的發(fā)展 .171.4 設(shè)計(jì)的目的及任務(wù) .192 總體方案設(shè)計(jì) .202.1 總體方案概述 .202.2 總體布局 .212.3 傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) .232.4 主要參數(shù)確定 .242.5 主軸箱設(shè)計(jì)方案 .263 擬定主傳動(dòng)系統(tǒng)及運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 .283.1 標(biāo)準(zhǔn)公比及模數(shù)的選擇 .283.2.擬定主傳動(dòng)選擇 283.3 轉(zhuǎn)速圖確定 .303.3.1 選定電動(dòng)機(jī) 303.3.2 分配總降速傳動(dòng)比 303.3.3 確定傳動(dòng)軸的軸數(shù) 303.3.4 結(jié)構(gòu)網(wǎng)的選擇 313.3.5 畫轉(zhuǎn)速圖 313.4 計(jì)算轉(zhuǎn)速的確定 .333.5 主傳系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .343.5.1 變速機(jī)構(gòu)選擇 343.5.2 齒輪的布置與排列 353.6 V 帶傳動(dòng)的計(jì)算 37機(jī)械/機(jī)電/模具/數(shù)控畢業(yè)、課程設(shè)計(jì) QQ_2947387549 現(xiàn)成資料 CAD/Proe/Solidworks 圖，另可定制機(jī)械/機(jī)電/模具/數(shù)控畢業(yè)、課程設(shè)計(jì) QQ_2947387549 現(xiàn)成資料 CAD/Proe/Solidworks 圖，另可定制3.7 齒數(shù)的確定 .403.7.1 確定齒輪齒數(shù)的原則和要求 .403.7.2 齒輪齒數(shù)的確定 413.7.3 齒輪齒數(shù)檢驗(yàn) 423.7.4 齒輪具體值確定 .433.8 各軸直徑的估算 .443.9 傳動(dòng)件校檢 473.9.1 齒輪的校檢 .473.9.2 傳動(dòng)軸的校檢 .493.9.3 軸承疲勞強(qiáng)度校核 .523.10 主軸箱的箱體 533.11 潤(rùn)滑與密封 .55結(jié)束語(yǔ) .56致 謝 .58參考文獻(xiàn) .59機(jī)械/機(jī)電/模具/數(shù)控畢業(yè)、課程設(shè)計(jì) QQ_2947387549 現(xiàn)成資料 CAD/Proe/Solidworks 圖，另可定制機(jī)械/機(jī)電/模具/數(shù)控畢業(yè)、課程設(shè)計(jì) QQ_2947387549 現(xiàn)成資料 CAD/Proe/Solidworks 圖，另可定制1 緒論1.1 機(jī)床制造業(yè)的發(fā)展1.1.1 金屬切削機(jī)床及其在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位金屬切削機(jī)床(Metal cutting machine tools) 是用切削的方法將金屬毛坯加工成機(jī)器零件的機(jī)器。它是用來(lái)制造機(jī)器的機(jī)器,所以又稱為“工業(yè)母機(jī)”或“工具機(jī)”(machinetools ) ,習(xí)慣上簡(jiǎn)稱為機(jī)床。金屬切削機(jī)床是用來(lái)加工機(jī)器零件的主要設(shè)備,約占機(jī)器總制造量的40 %60 %。機(jī)械制造工業(yè)肩負(fù)著為國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門提供現(xiàn)代化技術(shù)設(shè)備的任務(wù),是國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門賴以發(fā)展的基礎(chǔ),而機(jī)床工業(yè)則是機(jī)械制造工業(yè)的基礎(chǔ),一個(gè)國(guó)家機(jī)床工業(yè)的技術(shù)水平在很大程度上標(biāo)志著這個(gè)國(guó)家的工業(yè)生產(chǎn)能力和科學(xué)技術(shù)水平。所以,金屬切削機(jī)床在國(guó)民經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化建設(shè)中起著重要的作用。1.1.2 世界機(jī)床業(yè)的發(fā)展態(tài)勢(shì)全球機(jī)床市場(chǎng)在1994 年跌至谷底后,便一路上揚(yáng)。據(jù)美國(guó)Gardner Publication 公司最新統(tǒng)計(jì)資料顯示,到目前為止,全球機(jī)床產(chǎn)值已達(dá)到50 億美元左右,從世界機(jī)床值的統(tǒng)計(jì)來(lái)看,機(jī)床生產(chǎn)十分集中,僅日本與德國(guó)就占世界總產(chǎn)值的43. 1 %左右。目前世界機(jī)床業(yè)中,日本為第一生產(chǎn)國(guó),占總額的22 % , 其它依次為德國(guó)21 % , 美國(guó)13 % , 意大利11 % ,瑞士6 % ,中國(guó)臺(tái)灣7 % ,中國(guó)3 % ,西班牙2. 8 % ,英國(guó)2. 7 % ,各國(guó)機(jī)床制造業(yè)的特點(diǎn)如下:機(jī)械/機(jī)電/模具/數(shù)控畢業(yè)、課程設(shè)計(jì) QQ_2947387549 現(xiàn)成資料 CAD/Proe/Solidworks 圖，另可定制機(jī)械/機(jī)電/模具/數(shù)控畢業(yè)、課程設(shè)計(jì) QQ_2947387549 現(xiàn)成資料 CAD/Proe/Solidworks 圖，另可定制（1）日本 日本大量制造的是通用型機(jī)種,比較受各國(guó)中小型公司的歡迎。其切削機(jī)床與成型機(jī)床比例為85 :15 ,日本機(jī)床業(yè)的特點(diǎn)是具有高生產(chǎn)力、高彈性且利潤(rùn)較高的精簡(jiǎn)式制造系統(tǒng),在亞洲市場(chǎng)占有明顯的優(yōu)勢(shì)。（2） 德國(guó)切削機(jī)床與成型機(jī)床比例為70 :30 。其機(jī)床產(chǎn)品特點(diǎn)是精度高、專用性強(qiáng),通常能根據(jù)各行業(yè)客戶的特殊要求而特別設(shè)計(jì)制造,整個(gè)機(jī)床產(chǎn)業(yè)約350 家機(jī)床制造商,以中小型企業(yè)為主,其用戶主要集中在國(guó)內(nèi)一些傳統(tǒng)的工業(yè)結(jié)構(gòu)上,如汽車制造業(yè)、機(jī)械業(yè)、電機(jī)等行業(yè)中。（3）美國(guó) 美國(guó)為世界技術(shù)進(jìn)步的領(lǐng)頭羊,其機(jī)床業(yè)的發(fā)展方向也是世界機(jī)床業(yè)今后的發(fā)展趨勢(shì)。目前,由電腦控制,高精度且具有優(yōu)異切割性能的激光加工機(jī)床的需求不斷上升,已成為美國(guó)機(jī)床市場(chǎng)的后起之秀,美國(guó)機(jī)床產(chǎn)品的需求主要來(lái)自對(duì)精度要求極高的航空及其高科技產(chǎn)業(yè),其切削機(jī)床與成型機(jī)床的比71 :29 。（4） 中國(guó) 中國(guó)目前批量生產(chǎn)的產(chǎn)品均為由傳統(tǒng)的電器、液壓控制的通用機(jī)床,大部分還是在20 世紀(jì)七、八十年代開發(fā)的,特點(diǎn)是性能良好,基本機(jī)械機(jī)構(gòu)合理,但控制和驅(qū)動(dòng)方式落后,仍然屬于中、低檔產(chǎn)品,機(jī)床加工精度能滿足各類零件的精加工要求。今后通用機(jī)床的發(fā)展方向應(yīng)是抓住“入世”機(jī)遇,降低生產(chǎn)成本,提高產(chǎn)品質(zhì)量,積極主動(dòng)地參與質(zhì)量體系國(guó)際認(rèn)證,努力提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。而目前國(guó)內(nèi)機(jī)床行業(yè)的數(shù)控機(jī)床主要有仿制產(chǎn)品和技術(shù)引進(jìn)產(chǎn)品兩大類,仿制產(chǎn)品一般是結(jié)構(gòu)原理與國(guó)外機(jī)床相同,只是在局部功能與外形尺寸上有一些較大的變動(dòng)。而技術(shù)引進(jìn)產(chǎn)品則多數(shù)采用了國(guó)外進(jìn)口的數(shù)控系統(tǒng),測(cè)量?jī)x器及軸承、機(jī)械/機(jī)電/模具/數(shù)控畢業(yè)、課程設(shè)計(jì) QQ_2947387549 現(xiàn)成資料 CAD/Proe/Solidworks 圖，另可定制機(jī)械/機(jī)電/模具/數(shù)控畢業(yè)、課程設(shè)計(jì) QQ_2947387549 現(xiàn)成資料 CAD/Proe/Solidworks 圖，另可定制滾珠、絲杠等配套件,如上海機(jī)床行業(yè)曾投資近4 億元人民幣進(jìn)行大規(guī)模技術(shù)改進(jìn),引進(jìn)了加工中心制造技術(shù)(德國(guó)Norte) ,數(shù)控磨床制造技術(shù)(美國(guó)Landis) 等。該類機(jī)床目前正處于消化吸收階段,生產(chǎn)規(guī)模尚未達(dá)到經(jīng)濟(jì)批量,所以中國(guó)的機(jī)床產(chǎn)業(yè)今后的努力方向應(yīng)為加快技術(shù)創(chuàng)新,優(yōu)化組織結(jié)構(gòu),調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),提高產(chǎn)品技術(shù)檔次和質(zhì)量,努力開發(fā)高技術(shù)含量和高附加值的機(jī)床產(chǎn)品。1.2 超聲波相關(guān)技術(shù)概述1.2.1 超聲加工的提出及其分類隨著生產(chǎn)發(fā)展和科學(xué)實(shí)驗(yàn)的需要，很多工業(yè)部門，尤其是宇航、國(guó)防工業(yè)部門要求產(chǎn)品向高精度、高速度、高溫、高壓、大功率、小型化等方向發(fā)展，所用的材料愈來(lái)愈難加工，如硬質(zhì)合金、鈦合金、耐熱鋼、不銹鋼、淬硬鋼、金剛石、寶石、石英以及鎢、硅等各種高硬度、高強(qiáng)度、高韌性、高脆性的金屬及非金屬材料的加工；工件形狀愈來(lái)愈復(fù)雜，精度、表面租糙度和某些特殊要求也愈來(lái)愈高。傳統(tǒng)的切削加工的本質(zhì)和特點(diǎn)：一是刀具材料比工件更硬；二是靠機(jī)械能把工件材料切除。但當(dāng)工件材料愈來(lái)愈硬，零件結(jié)構(gòu)愈來(lái)愈復(fù)雜的情況下，原來(lái)行之有效的方法轉(zhuǎn)變成限制生產(chǎn)率和影響加工質(zhì)量的不利因素。于是人們開始探索、發(fā)掘用軟的工具加工較硬的工件材料，不僅用機(jī)械能而且還采用電、化學(xué)、光、聲等能量來(lái)進(jìn)行加工的特種加工方式，超聲加工技術(shù)就是在此背景下發(fā)展起來(lái)的。采用超聲加工，可以對(duì)上述難加工進(jìn)行經(jīng)濟(jì)加工，如圖1-1 所示。實(shí)踐證明超聲加工在硬脆機(jī)械/機(jī)電/模具/數(shù)控畢業(yè)、課程設(shè)計(jì) QQ_2947387549 現(xiàn)成資料 CAD/Proe/Solidworks 圖，另可定制機(jī)械/機(jī)電/模具/數(shù)控畢業(yè)、課程設(shè)計(jì) QQ_2947387549 現(xiàn)成資料 CAD/Proe/Solidworks 圖，另可定制性材料加工方面是僅次于磨削加工的一種高效加工方法。超聲技術(shù)在工業(yè)中的應(yīng)用開始于上個(gè)世紀(jì)10到20年代，以經(jīng)典聲學(xué)理論為基礎(chǔ)，同時(shí)結(jié)合電子技術(shù)、計(jì)量技術(shù)、機(jī)械振動(dòng)、相關(guān)技術(shù)和材料學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域的成就發(fā)展起來(lái)的一門綜合技術(shù)。超聲技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域可劃分為功率超聲和檢測(cè)超聲兩大領(lǐng)域。其中，功率超聲是利用超聲圖1-1 超聲加工分類超聲加工超聲磨料加工超聲復(fù)合加工游離磨料超聲加工固結(jié)磨料超聲加工超聲孔加工套料超聲研磨拋光超聲成型加工超聲電化學(xué)超聲去毛刺超聲砂帶拋光超聲放電研磨超聲磨削、銑削旋轉(zhuǎn)超聲加工（超聲磨、銑、鉆等）超聲電化學(xué)超聲振動(dòng)切削超聲塑性加工超聲放電加工（磨、銑等）機(jī)械/機(jī)電/模具/數(shù)控畢業(yè)、課程設(shè)計(jì) QQ_2947387549 現(xiàn)成資料 CAD/Proe/Solidworks 圖，另可定制機(jī)械/機(jī)電/模具/數(shù)控畢業(yè)、課程設(shè)計(jì) QQ_2947387549 現(xiàn)成資料 CAD/Proe/Solidworks 圖，另可定制振動(dòng)形成的能量使物質(zhì)的一些物理、化學(xué)和生物特性或狀態(tài)發(fā)生改變，或者使這種狀態(tài)改變加快的一門技術(shù)。超聲技術(shù)在機(jī)械加工方面的應(yīng)用按其加工工藝特征，大致分為兩類，如圖1-1所示。一類是帶磨料的超聲磨料加工（包括游離磨料和固結(jié)磨料），另一類是采用切削工具（如車刀、沖頭、壓頭、鉆頭、砂輪、銑刀）與其它加工方法相結(jié)合形成的超聲復(fù)合加工，其分類繁多。旋轉(zhuǎn)超聲加工包括超聲磨削、超聲銑削、超聲鉆孔、超聲套料、超聲螺紋加工等。本次設(shè)計(jì)的超聲銑床屬于后者（超聲復(fù)合加工）中的旋轉(zhuǎn)超聲加工。1.2.2 超聲加工的發(fā)展1927 年，美國(guó)物理學(xué)家伍德和盧米斯最早作了超聲加工試驗(yàn)，利用超聲振動(dòng)對(duì)玻璃板進(jìn)行雕刻和快速鉆孔。但當(dāng)時(shí)并未應(yīng)用在工業(yè)上，直到在大約1940 年在工業(yè)文獻(xiàn)上第一次出現(xiàn)了有用的超聲加工（USM ）工藝技術(shù)描述。從那時(shí)以來(lái)，超聲機(jī)械加工一直吸引了大量的注意，并且逐漸步入相當(dāng)廣泛的工業(yè)領(lǐng)域。1951 年，美國(guó)的科恩制成第一臺(tái)實(shí)用的超聲加工機(jī)。在1953-1954 年，第一個(gè)超聲機(jī)械工具已經(jīng)建立起來(lái)，它多數(shù)是基于鉆和銑的機(jī)器。在大約1960 年左右，已經(jīng)看到了各種用途、各種類型和加工尺寸的超聲機(jī)械加工工具，并且某些型號(hào)已經(jīng)開始進(jìn)入正常生產(chǎn)USM 提供了比常規(guī)機(jī)械加工技術(shù)更多的優(yōu)點(diǎn)。導(dǎo)電和非導(dǎo)電材料都可以加工，并且復(fù)雜的三維輪廓也可以象簡(jiǎn)單形狀那樣快速加工。此外，加工過程不會(huì)產(chǎn)生有害的熱區(qū)域，或不會(huì)在工件表面帶來(lái)化學(xué)/電氣變化，在工件表面上所產(chǎn)生的有壓縮力的殘余應(yīng)力可以增加被加工零件的機(jī)械/機(jī)電/模具/數(shù)控畢業(yè)、課程設(shè)計(jì) QQ_2947387549 現(xiàn)成資料 CAD/Proe/Solidworks 圖，另可定制機(jī)械/機(jī)電/模具/數(shù)控畢業(yè)、課程設(shè)計(jì) QQ_2947387549 現(xiàn)成資料 CAD/Proe/Solidworks 圖，另可定制高周期性疲勞強(qiáng)度。然而，在USM中，必須供給泥漿并且要將泥漿從工具和工件之間的間隙中清除。因此，材料的去除速率相當(dāng)慢，甚至于在切削深度增加時(shí)停止工作。在磨粒及切屑混合液返回表面時(shí)，也可能磨損已加工孔壁的邊墻，這就限制了精度，尤其是小孔加工。此外，磨料泥漿還要磨蝕工具本身，它將引起工具端面及徑向的大量磨損，進(jìn)而，很難保證加工精度。繼而，1964年，英國(guó)人P. Legge 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(shí)，加工速度低和精度差的缺點(diǎn)。在第一臺(tái)旋轉(zhuǎn)超聲機(jī)械加工裝置中，沒有采用磨粒液泥漿，而是用一個(gè)充滿了金剛石的振動(dòng)工具來(lái)加工旋轉(zhuǎn)工件。然而，由于工件是被夾在一個(gè)旋轉(zhuǎn)的4爪卡盤上，只能加工圓孔。后來(lái)出現(xiàn)了一種旋轉(zhuǎn)超聲換能器的機(jī)器。旋轉(zhuǎn)換能器使它可能精確地加工工件達(dá)到公差允許范圍。結(jié)合不同形狀工具的使用，其工作范圍可以擴(kuò)大到端部研磨，T形開槽，楔形切割，螺紋和內(nèi)、外圓研磨等。到目前為止，英、美、蘇、法、日、中等國(guó)家己對(duì)超聲旋轉(zhuǎn)加工方法作了一些研究，包括設(shè)備研制和工藝研究。英國(guó)Kerry超聲公司研制生產(chǎn)“Sonicmill”落地式超聲旋轉(zhuǎn)加工機(jī)。前蘇聯(lián)莫斯科航空工藝研究所在20世紀(jì)60年代就生產(chǎn)出帶磨料的超聲波鉆孔機(jī)床。法國(guó)Extrude Hone 公司生產(chǎn)銷售 SoneX 型旋轉(zhuǎn)超聲加工機(jī)。瑞士Erosonic AG公司生產(chǎn)銷售Erosonic US400/US800 型旋轉(zhuǎn)超聲加工機(jī)。日本超聲波工業(yè)公司開發(fā)了體積小、重量輕、剛度大、可安裝在金機(jī)械/機(jī)電/模具/數(shù)控畢業(yè)、課程設(shè)計(jì) QQ_2947387549 現(xiàn)成資料 CAD/Proe/Solidworks 圖，另可定制機(jī)械/機(jī)電/模具/數(shù)控畢業(yè)、課程設(shè)計(jì) QQ_2947387549 現(xiàn)成資料 CAD/Proe/Solidworks 圖，另可定制屬切削機(jī)床的USSP系列超聲波主軸系統(tǒng)。日本超音波工業(yè)株式會(huì)社于1994年研制新型UMT-7 三座標(biāo)數(shù)控超聲旋轉(zhuǎn)加工機(jī)，機(jī)床功率450W，工作頻率20KHz ，可在玻璃上加工孔徑 1.6mm、深150mm 的深小孔，其圓度可達(dá)0.005mm，圓柱度為0.02mm。日本還研制成一種新型“縱-彎”型振動(dòng)系統(tǒng)，并已在手持式超聲復(fù)合振動(dòng)研磨機(jī)上成功應(yīng)用。該系統(tǒng)壓電換能器采用半圓形壓電陶瓷片產(chǎn)生來(lái)“縱-彎”型復(fù)合振動(dòng)。日本金澤工業(yè)學(xué)院的研究人員研制了加工硬脆材料的超聲低頻振動(dòng)組合鉆孔系統(tǒng)。將金剛石中心鉆的超聲振動(dòng)與工件的低頻振動(dòng)相結(jié)合，制造了一臺(tái)組合振動(dòng)鉆孔設(shè)備，該設(shè)備能檢測(cè)鉆孔力的變化以及鉆孔精度和孔的表面質(zhì)量，并用該組合設(shè)備在不同的振動(dòng)條件下進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，將金剛石中心鉆的超聲振動(dòng)與工件的低頻振動(dòng)相結(jié)合是加工硬脆材料的一種有效方法。在美國(guó)，利用工具旋轉(zhuǎn)同時(shí)作軸向振動(dòng)進(jìn)行孔加工已取得了較好的效果。美國(guó)Branson 聲能公司先后制成UMT-3 和 UMT-5 兩種超聲旋轉(zhuǎn)加工機(jī)。UMT 的主軸旋轉(zhuǎn)精度0.0010002 英寸，轉(zhuǎn)速為05000 轉(zhuǎn)/分，工具的最大尺寸為38 毫米，在玻璃板上已加工出直徑1.6 毫米深達(dá)305 毫米和直徑1 毫米深300 毫米的孔。美國(guó)堪薩斯州立大學(xué)提出了一種超聲旋轉(zhuǎn)加工陶瓷材料去除率模型的計(jì)算方法，并將其應(yīng)用到氧化鋯陶瓷的加工中，確定了材料去除率和加工參數(shù)之間的關(guān)系，該研究大大推動(dòng)了陶瓷材料旋轉(zhuǎn)加工技術(shù)的發(fā)展。在第八屆中國(guó)國(guó)際機(jī)床展覽會(huì)（CIMT2003）上，德國(guó)DMG 公司展出了其新產(chǎn)品DMS35 Ultrasonic 超聲振動(dòng)加工機(jī)床，該機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速300040000r/min，特別適合陶瓷、玻璃、硅等硬脆材料的加工。與傳機(jī)械/機(jī)電/模具/數(shù)控畢業(yè)、課程設(shè)計(jì) QQ_2947387549 現(xiàn)成資料 CAD/Proe/Solidworks 圖，另可定制機(jī)械/機(jī)電/模具/數(shù)控畢業(yè)、課程設(shè)計(jì) QQ_2947387549 現(xiàn)成資料 CAD/Proe/Solidworks 圖，另可定制統(tǒng)加工方式相比，生產(chǎn)效率提高5 倍，加工表面粗糙度Ra0.2m，可加工0.3mm 精密小孔，堪稱硬脆材料加工設(shè)備性能的新飛躍。國(guó)內(nèi)機(jī)電部第十一研究所范國(guó)良等人研制的用于加工YGA 激光晶體棒的T3030-3/ZV 超聲旋轉(zhuǎn)加工實(shí)驗(yàn)樣機(jī)，已成功用于YAG 激光晶體棒的成行加工。該機(jī)工作頻率7-22KHz ，功率400W，加工晶體棒直徑310mm，加工精度：圓度8 不允許18=3 3 2 符合即方案有18=9 2 18=3 3 2 在 2 種方案中：