超聲波車削適合于加工硬脆材料，可以加工復雜的三維型腔，而傳統的超聲波加工需要制作與被加工型腔凸凹相反的工具，所以工具制作非常復雜，工具的加工成本高、周期長而且存在加工過程中工具磨損嚴重等問題，嚴重影響著加工的精度和效率。超聲波銑削是一種新興的超聲波加工工藝，它利用簡單形狀工具，基于快速原型中分層制造思想，采用分層去除方法加工硬脆材料，具有工具制作簡單，工具與工件間宏觀作用力小，工具損耗能夠得到補償，可實現復雜三維輪廓的加工等特點，是具有開發前景的超聲波加工技術。本文在系統總結了國內外大量文獻資料的基礎上，通過實驗研究與理論分析相結合的方法，利用自行改裝的超聲波銑削加工機床進行了超聲波銑削加工實驗，對超聲波銑削加工機理與工藝進行了深入研究，豐富和完善了超聲波加工技術現有的理論成果。
在傳統超聲波加工工藝規律研究的基礎上，探索了在工具作高頻振動和旋轉運動以及機床進給三種運動綜合作用下超聲波銑削加工的材料去除機理。加工過程中材料的去除同時具有沖擊、磨蝕和空化三種作用，由于工具的旋轉運動和機床進給運動，為壓痕裂紋的產生和擴展提供了有利條件，從而使得脆性材料的裂紋產生與擴展可能性增加，材料去除率增大。基于壓痕斷裂理論，建立了的超聲波銑削加工材料去除率理論模型，從模型可以看出材料去除率與加工靜壓力、磨料尺寸、濃度、工具尺寸、工件材料性能等參數有關。變幅桿的頻率方程是變幅桿幾何尺寸合理化設計的主要依據，針對現有的復合變幅桿理論公式只能表示出相鄰兩端桿間的關系，無法對各部分進行全面分析的問題，從變截面的桿的波動方程出發，利用四端網絡法，推導出帶圓錐和指數過渡段的階梯形復合變幅桿的頻率方程和放大倍數通用公式，該公式能夠表示出復合變幅桿三段間的關系，便于復合變幅桿的設計和性能分析。
超聲波車削的特點：
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②工具對工件的宏觀作用力小、熱影響小，因而可加工薄壁、窄縫和薄片工件。
?、郾患庸げ牧系拇嘈栽酱笤饺菀准庸?；材料越硬或度、韌性越大則越難加工。
④由于工件材料的碎除主要靠磨料的作用，磨料的硬度應比被加工材料的硬度高，而工具的硬度可以低于工件材料。
?、菘梢耘c其他多種加工方法結合應用，如超聲振動切削、超聲電火花加工和超聲電解加工等。超聲加工主要用于各種硬脆材料，如玻璃、石英、陶瓷、硅、鍺、鐵氧體、寶石和玉器等的打孔（包括圓孔、異形孔和彎曲孔等）、切割、開槽、套料、雕刻、成批小型零件去毛刺、模具表面拋光和砂輪修整等方面。
?、耷邢髁Υ蠹皽囟确冉档?，工件壽命大幅度提高。
⑦大大節省能源，簡化機床結構。
⑧提高已加工表面的耐磨性、耐腐蝕性。
更新時間：2020-11-25 
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