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第1章 绪论 1

1.1 超声加工技术发展概况和未来展望 1

1.1.1 超声加工技术发展概况 1

1.1.2 超声加工技术发展趋势和未来展望 3

1.2 超声加工的特点和用途 6

1.2.1 超声加工的特点 6

1.2.2 超声加工的用途 6

1.3 超声加工常用名词术语和专用符号 7

1.3.1 超声加工常用名词术语 7

1.3.2 超声加工专用符号 8

第2章 超声加工的基本原理 10

2.1 超声波的特性 10

2.1.1 超声波的空化效应 10

2.1.2 超声波的传播特性 14

2.1.3 超声波的干涉、衍射和共振特性 17

2.1.4 超声波的吸收特性 21

2.1.5 超声波的多普勒效应 22

2.2 超声加工的基本原理及其设备 22

2.2.1 超声加工的基本原理 22

2.2.2 超声加工设备 24

第3章 超声波发生器 28

3.1 模拟电路超声波发生器 28

3.1.1 超声波振荡器 28

3.1.2 超声波放大器 35

3.1.3 匹配电路和频率自动跟踪 41

3.2 数字电路超声波发生器 46

3.2.1 数字电路超声波发生器的基本原理 46

3.2.2 几种典型的数字电路超声波发生器 47

3.3 超声波发生器应用 49

3.3.1 晶体管超声波发生器应用 49

3.3.2 模拟集成电路超声波发生器应用 50

3.3.3 数字化控制超声波发生器应用 52

第4章 超声换能器 54

4.1 磁致伸缩换能器 54

4.1.1 磁致伸缩材料的特性及换能器的工作原理 54

4.1.2 磁致伸缩换能器的材料 57

4.1.3 磁致伸缩换能器的结构形式和特点 58

4.2 压电换能器 63

4.2.1 晶体的压电效应及压电换能器的工作原理 63

4.2.2 压电材料及其性能 64

4.2.3 压电换能器的等效电路 66

4.2.4 压电换能器的结构形式、特点及频率公式 67

第5章 超声变幅杆 76

5.1 概述 76

5.2 纵向振动变幅杆 76

5.2.1 变截面杆纵振动的波动方程 76

5.2.2 单一变幅杆 77

5.2.3 复合变幅杆 84

5.3 有负载的变幅杆 87

5.3.1 负载力抗对变幅杆共振频率的影响 87

5.3.2 简单形状加工工具头对变幅杆共振频率的影响 88

5.4 扭转振动变幅杆 90

5.4.1 变截面杆扭转振动的波动方程 90

5.4.2 指数形扭转振动变幅杆 90

5.4.3 悬链线形扭转振动变幅杆 91

5.4.4 阶梯形扭转振动变幅杆 91

5.5 弯曲振动变幅杆 92

5.6 超声变幅杆的设计 94

5.6.1 变幅杆类型的选择 94

5.6.2 变幅杆材料的选择 96

5.6.3 变幅杆的设计方法 97

第6章 超声材料去除加工 99

6.1 磨料冲击超声加工 99

6.1.1 半导体、玉石、陶瓷等材料的磨料冲击超声 99

6.1.2 金刚石、立方氮化硼、碳化硼等材料的磨料冲击超声加工 101

6.1.3 磨料冲击超声雕刻加工 104

6.2 超声磨削 106

6.2.1 超声磨削装置 106

6.2.2 超声磨削工艺规律 107

6.2.3 超声振动修整砂轮 111

6.2.4 超声清洗砂轮 113

6.2.5 工程陶瓷的超声磨削技术 114

6.3 超声车削 116

6.3.1 超声车削装置 117

6.3.2 超声车削过程的运动特性 120

6.3.3 超声车削对加工精度和表面质量的影响 120

6.3.4 难加工材料的超声车削 128

6.3.5 超声椭圆振动切削 133

6.4 超声钻孔和镗孔 136

6.4.1 超声钻孔 136

6.4.2 超声镗孔 141

6.5 超声锯料 143

6.5.1 超声锯料的基本原理与特点 143

6.5.2 超声锯床的类型 143

6.5.3 纵向振动缺齿式超声锯床 145

6.6 超声旋转加工 145

6.7 超声振动滚齿加工 146

6.7.1 超声振动滚齿加工的实现 147

6.7.2 超声振动滚齿加工实验的工艺效果 147

6.7.3 超声振动滚齿系统的设计要点 148

6.8 超声振动铰孔加工 148

6.8.1 超声振动铰孔与试验条件 148

6.8.2 超声振动铰孔过程的特有现象 149

6.8.3 超声振动铰孔的效果 149

6.8.4 超声振动铰孔的工艺规律 149

6.9 典型的超声加工机床 151

6.9.1 超声加工用刀具 151

6.9.2 控制系统 152

6.9.3 超声加工机床的应用 152

6.9.4 加工实例 153

第7章 超声表面光整加工 154

7.1 超声抛光 154

7.1.1 超声抛光的基本装置和工艺效果 154

7.1.2 超声抛光的分类 155

7.1.3 超声抛光技术在模具行业中的应用 155

7.2 超声珩磨 156

7.2.1 超声珩磨的临界速度 156

7.2.2 超声珩磨的材料去除模型 157

7.2.3 超声珩磨装置 159

7.2.4 超声珩磨装置关键机构的设计 160

7.3 超声砂带抛光 162

7.3.1 超声砂带抛光的基本原理 162

7.3.2 超声砂带抛光的运动方式 163

7.4 超声压光 164

7.4.1 超声压光的基本原理和装置 164

7.4.2 超声压光工艺试验 165

7.4.3 超声压光的应用范围 168

第8章 超声焊接加工和其他应用 169

8.1 超声焊接加工 169

8.1.1 超声金属焊接 169

8.1.2 超声塑料焊接 173

8.2 超声电镀 176

8.3 超声清洗 177

8.3.1 原理与特点 177

8.3.2 影响超声清洗效果的因素 178

8.3.3 超声清洗设备 179

8.4 超声处理 183

8.4.1 超声乳化 183

8.4.2 超声搪锡 184

8.4.3 超声粉碎 185

8.4.4 超声雾化 186

8.4.5 超声凝聚 188

8.4.6 超声除气 189

8.4.7 超声加速过滤 189

8.4.8 超声振动筛 190

8.4.9 超声加速陈化过程 190

8.4.1 0超声淬火 191

8.4.1 1超声细化晶粒 191

8.4.1 2超声疲劳试验 191

8.4.1 3声悬浮技术 192

8.5 超声金属塑性加工 193

8.5.1 超声金属塑性加工的基本原理 193

8.5.2 超声拉丝 193

8.5.3 超声拉管 195

8.5.4 超声挤压、铆墩和其他塑性加工 196

8.6 超声采油 196

8.6.1 超声采油机理 196

8.6.2 超声采油工艺流程 201

8.6.3 超声波在采油中的应用范围 203

第9章 超声复合加工 205

9.1 超声电火花复合加工 205

9.1.1 超声电火花复合抛光 205

9.1.2 超声电火花线切割复合加工 210

9.1.3 超声电火花复合打孔 214

9.2 超声电解复合加工 216

9.2.1 超声电解复合加工的基本原理和特点 216

9.2.2 超声电解复合抛光 217

9.2.3 超声脉冲电解复合研磨加工 218

参考文献 220