（机械电子工程专业论文）自跟踪超声电源设计及其应用技术研究.pdf

c l a s s i f i e di n d e x ：t h 一3 9 s e c u r i t yc l a s s i f i c a t i o n ： s c h o o lc o d e ：10 4 2 2 s t u d e n tn u m b e r ：2 0 0 7 1 2 1 5 2 s h a n d o n gu n i v e r s i t y m a s t e r ，st h e s i s t h er e s e a r c ha n da p p l i c a t i o no ft h ea u t ot r a c k i n g u l t r a s o n i cp o w e r c a n d i d a t e ：l e n gc h u a n j i s p e c i a l t y ：m e c h a n i c a le l e c t r o n i ce n g i n e e r i n g s u p e r v i s o r ：p r o f h u om e n g y o u s h a n d o n gu n i v e r s i t y a p r i l ，2 0 1 0 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独 立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不 包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的科研成果。对本文的研 究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明 的法律责任由本人承担。 论文作者签名：甥 日期：型业皿 关于学位论文使用授权的声明 本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学 校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论 文被查阅和借阅；本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分 内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段 保存论文和汇编本学位论文。 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 做储硌趱基新签名氍日期：幽 目录 目录 摘要+ 。 a b s t r a c t x i 第1 章绪论一1 1 1 超声复合加工技术的国内外研究现状1 1 1 1 超声加工技术1 1 1 2 超声电火花复合加工技术2 1 1 3 超声振动磨削复合加工技术_ 4 1 1 4 超声振动辅助磨削脉冲放电复合加工技术5 1 2 超声加工设备国内外的研究现状和发展趋势5 1 3 超声电源6 1 3 1 超声电源发展6 1 3 2 超声电源原理7 1 3 3 超声复合加工对超声电源的要求8 1 4 课题的提出和研究意义。8 1 5 课题的主要研究工作9 第2 章超声电源总体设计方案11 2 1 超声电源频率跟踪控制方案研究与选择11 2 1 1 频率自动跟踪方案研究对比11 2 1 2 频率自动跟踪方案分析确定1 4 2 2 超声电源功率控制方案研究与选择l5 2 2 1 功率控制原理15 2 2 2 功率控制方案分析确定15 2 3 逆变电路与开关器件的比较与选择1 7 2 3 1 逆变电路的比较与选择1 7 2 3 2 开关器件的选择18 2 4 控制器的比较与选择1 9 2 5 上位机通信方案的选择2 1 山东大学硕十学位论文 2 6 超声电源总体设计方案2 2 2 7 本章小结2 3 第3 章超声电源主电路设计2 5 3 1 整流滤波电路2 5 3 2 逆变电路2 5 3 2 1 逆变电路拓扑结构2 5 3 2 2 逆变电路工作状态分析2 6 3 3 参数选择与计算2 7 3 4 匹配研究3 0 3 4 1 超声换能器选择3 0 3 4 2 换能器匹配分析3 1 3 5 主功率变压器设计3 8 3 6 本章小结4 1 第4 章超声电源控制电路设计4 3 4 1 采样电路4 3 4 1 1 电流采样4 3 4 1 2 电压采样4 4 4 2 信号调理电路4 4 4 3 真有效值转换电路4 6 4 4 模数转换通道设计4 7 4 4 1a d 输入通道设计一4 7 4 4 2d a 输出通道设计4 7 4 5 移相脉宽调制电路设计4 9 4 6 驱动电路设计5 2 4 7 保护电路设计5 3 4 7 1 过流保护电路5 3 4 7 2 过热保护电路5 4 4 8 上位机通信电路设计5 5 4 9 电源电路设计5 6 n 目录 4 1 0 本章小结5 7 第5 章控制系统程序设计5 9 5 1 系统程序框图5 9 5 2 控制程序设计6 0 5 2 1a d 、d a 子程序设计6 0 5 2 2 频率跟踪子程序设计6 l 5 2 3 功率控制子程序设计6 3 5 3 通信程序设计6 4 5 3 1 通信协议6 4 5 3 2 上位机通信程序设计6 5 5 3 3 单片机通信程序设计6 8 5 4 上位机界面设计6 9 5 5 本章小结一7 l 第6 章超声复合加工工艺实验7 3 6 1 超声电源的安装与测试7 3 6 1 1 超声电源的安装7 3 6 1 2 超声电源波形的测定7 3 6 2 超声电火花复合加工工艺实验7 4 6 2 1 实验原理及系统组成7 4 6 2 2 试验结果分析7 5 6 3 本章小结7 7 总结与展望7 9 参考文献8 1 致 谢一8 7 l i i c o n t e n t s c o n t e n t s a b s t r a c t ( c h i n e s e ) i x a b s t r a c t ( e n g l i s h ) x i c h a p t e r1i n t r o d u c t i o n 1 1 1u l t r a s o n i cm a c h i n i n gt e c h n o l o g yr e s e a r c hs i t u a t i o ni nd o m e s t i ca n da b r o a d 1 1 1 1u l t r a s o n i cm a c h i n i n gt e c h n o l o g y 1 1 1 2u l t r a s o n i cv i b r a t i o na i d e de d m c o m b i n e dm a c h i n i n g 2 1 1 3u l t r a s o n i cv i b r a t i o na i d e dg r i n d i n gm a c h i n i n g 4 1 1 4u l t r a s o n i cv i b r a t i o na i d e dg r i n d i n ga n de l e c t r i c a l - d i s c h a r g ec o m b i n e d m a c h i n i n g 5 1 2t h er e s e a r c hs i t u a t i o na n dd e v e l o p m e n tt r e n do fu l t r a s o n i cm a c h i n i n g e q u i p m e n ti nd o m e s t i ca n da b r o a d 5 1 3u l t r a s o n i cp o w e r 6 1 3 1t h ed e v e l o p m e n to f u l t r a s o n i cp o w e r 6 1 3 2t h ep r i n c i p l eo f u l t r a s o n i cp o w e r 7 1 3 3u l t r a s o n i cm a c h i n i n g r e q u i r e m e n t sf o ru l t r a s o n i cp o w e r 8 1 4b a c k g r o u n da n dm e a n i n g 8 1 5r e s e a r c hc o n t e n t sa n dm a i nw o r k 9 c h a p t e r2t h eo v e r a l ld e s i g ns c h e m eo f u l t r a s o n i cp o w e r 11 2 1f r e q u e n c yt r a c k i n gc o n t r o l 11 2 1 1f r e q u e n c yt r a c k i n gs c h e m ec o m p a r i s o n 11 2 1 2f r e q u e n c yt r a c k i n gs c h e m e 1 4 2 2p o w e rc o n t r o ls c h e m ea n dc h o i c e 15 2 2 1p o w e rc o n t r o lp r i n c i p l e 15 2 2 2p o w e rc o n t r o ls c h e m e 15 2 3i n v e r t e rc i r c u i t sa n ds w i t c h i n gd e v i c e s 17 2 3 1i n v e r t e rc i r c u i t ss c h e m e l7 v 2 3 2s w i t c h i n gd e v i c e sc h o i c e 1 8 2 4c o n 仃0 1 1 e rc h o i c e 1 9 2 5p cc o m n l u n i c a t i o ns c h e m e 2 1 2 6o v e r a l ld e s i g ns c h e m e 2 2 2 7s u m m a r y 2 3 c h a p t e r3m a i n c i r c u i td e s i g n 2 5 3 1r e c t i f i e rf i l t e rc i r c u i t 2 5 3 2i n v e r rc i r ( 1 】i t 2 5 3 2 1t o p o l o g y 2 5 3 2 2j o ba n a l y s i s 2 6 3 3p a r a m e t e l s e l e c t i o na n dc a l c u l a t i o n 2 7 3 4m a t c h i n gr e s e a r c h 3 0 3 4 1u 1 仃a s o n i ct r a n s d u c e rc h o i c e 3 0 3 4 2t r a n s d u c e rm a t c h i n ga n a l y s i s 3 1 3 5m a i np o w e rt r a n s f o r m e rd e s i g n 3 8 3 6s u m m a r y 4 1 c h a p t e r4 c o n t r o lc i r c u i td e s i g n 4 3 4 1s a m p l i n gc i r c u i t 4 3 4 1 1c u r r e n ts a m p l i n g ”4 3 4 1 2v o l t a g es a m p l i n g “2 1 4 4 2s i g n a lp r o c e s s i n gc i r c u i t s ”。m 4 3r m sc i r c u i t 4 6 4 4a dc h a n n e l sd e s i g n 一4 7 4 4 1a do u t p u tc h a n n e ld e s i g n ”4 7 4 4 2d ao u t p u tc h a n n e ld e s i g n “4 7 4 5p u l s ew i d t hm o d u l a t i o nc i r c u i td e s i g n 4 9 4 6d r i v i n gc i r c u i td e s i g n ”5 2 4 7p r o t e c t i o nc i r c u i td e s i g n 5 3 4 7 1o v e r - c u r r e n tp r o t e c t i o nc i r c u i t 5 3 v i c o n t e n t s 4 7 2o v e r h e a t i n gp r o t e c t i o nc i r c u i t 5 4 4 8p cc o m m u n i c a t i o n sc i r c u i t 5 5 4 9p o w e rc i r c u i td e s i g n 5 6 4 1 0s u m m a r y 5 7 c h a p t e r5c o n t r o ls y s t e md e s i g n 5 9 5 1c l o c ka n dr e s e tc i r c u i t 5 9 5 2c o n t r o lp r o g r a md e s i g n 6 0 5 2 1a d 、d as u b r o u t i n e 6 0 5 2 2f r e q u e n c yt r a c k i n gs u b r o u t i n e 6 1 5 2 3p o w e rc o n t r o ls u b r o u t i n e 6 3 5 3c o m m u n i c a t i o np r o g r a m 6 4 5 3 1c o m m u n i c a t i o np r o t o c o l 6 4 5 3 2p cc o m m u n i c a t i o np r o g r a m 6 5 5 3 3m c uc o m m u n i c a t i o np r o g r a m 6 8 5 4p ci n t e r f a c ed e s i g n 6 9 5 5s u m m a r y 7 1 c h a p t e r6u l t r a s o n i cm a c h i n i n gp r o c e s se x p e r i m e n t 7 3 6 1 u l t r a s o n i cp o w e ri n s t a l l a t i o na n dt e s t i n g 7 3 6 1 1i n s t a l l a t i o n 7 3 6 1 2m e a s u r ew a v ef o r m s 7 3 6 2u l t r a s o n i cv i b r a t i o na i d e de d mc o m b i n e dm a c h i n i n gt e s t i n g 7 4 6 2 1e x p e r i m e n t a lp r i n c i p l ea n ds y s t e m 7 4 6 2 2e x p e r i m e n t a lr e s u l t 7 5 6 3s u m m a r y 7 7 c o n c l u s i o na n do u t l o o k 7 9 r e f e r e n c e s 81 a c k n o w l e d g e m e n t 8 7 v 摘要幸 摘要+ 硬脆材料和硬脆复合材料很难用传统方法进行加工。超声加工通过超声振动 工具在有磨料的液体介质中或干磨料中产生磨料的冲击、抛磨等可以加工脆性材 料。大量实验表明：将超声加工技术和其他加工方法复合形成的复合加工技术， 如超声电火花复合加工技术、超声磨削复合加工技术等，可以提高硬脆材料的加 工效率和质量。 目前，用于复合加工的超声电源存在工作参数不能由加工控制主机进行程序 设定以及工作频率不能随工具工件固有频率变化自动跟随等技术问题。本论文着 重设计了一种通过通信设定工作参数且能自行频率跟踪的超声电源，进行了初步 加工试验。 首先，对超声电源的总体方案进行了设计。分析了频率自动跟踪系统、功率 控制系统以及逆变系统的工作原理和常用设计方法，研究了适合本设计的逆变电 路、开关器件以及控制器，确定了通信方案，并根据超声复合加工的具体特点， 确定了已p i c l 6 f 8 7 3 a 为控制核心的总体设计方案。 其次，对超声电源的软硬件系统进行了设计研究。通过对换能器等效电路模 型的分析，确定了超声换能器匹配方法，设计了高频变压器，以功率1 k w 超声电 源为例进行了元器件参数计算；设计了p i c l 6 f 8 7 3 a 控制的超声电源硬件电路；提 出了基于搜索电流最大值和数字锁相进行复合频率跟踪控制的新方法，编写了具 单片机控制与通信程序。 再次，在上位主机上设计了超声电源工作参数设定控制界面及通信程序。利 用界面程序设定超声电源的工作参数，进行加工时通讯程序把参数传给超声电源 控制器，超声电源根据加工参数工作并自行频率跟踪。 最后，完成了超声电源的安装与测试，同时为验证设计的超声电源的实用性， 并证明超声复合加工较单一加工的优势，最后设计了初步的超声复合电火花加工 试验，分析比较了无超声辅助加工和有超声辅助加工两种加工条件下工件的表面 粗糙度、加工速率等参数。 关键词复合加工；超声加工；超声复合电火花加工；频率自动跟踪 项目资助：8 6 3 计划重点项目( 2 0 0 9 a a 0 4 4 2 0 4 ) i x a b s t r a c t i ti sd i f f i c u l tt op r o c e s sh a r db r i t t l em a t e r i a l sa n dc o m p o s i t eh a r db r i t t l em a t e r i a l s b yc o n v e n t i o n a lm e a n s u l t r a s o n i cv i b r a t i o nt o o l sp r o d u c ew a l l o pa n dp o l i s h i n gi nt h e l i q u i dm e d i u mw i t ha b r a s i v eo rd r yp o l i s h i n gc a np r o c e s sb r i t t l em a t e r i a l s l o t so f e x p e r i m e n t ss h o w e dt h a tu l t r a s o n i cm a c h i n i n gt e c h n o l o g yc o m p o s i t eo t h e rp r o c e s s i n g m e t h o df o r mc o m p o u n dm a c h i n i n gt e c h n o l o g y ，s u c ha su l t r a s o n i cv i b r a t i o na i d e de d m c o m b i n e dm a c h i n i n ga n du l t r a s o n i cv i b r a t i o na i d e d g r i n d i n gm a c h i n i n g , e t c ，c a n i m p r o v eh a r db r i t t l em a t e r i a l sp r o c e s s i n ge f f i c i e n c ya n dq u a l i t y a tp r e s e n t ，t h eu l t r a s o n i cp o w e rf o rc o m p o u n dm a c h i n i n ge x i s t ss u c ht e c h n i c a l p r o b l e m st h a tw o r k i n gp a r a m e t e r sc a nn o tb e e nc o n t r o l l e db yp cp r o g r a ma n dw o r k i n g f r e q u e n c yc a nn o tf o l l o wt h ei n h e r e n tf r e q u e n c yc h a n g i n go ft o o l sa n dw o r k p i e c e t h i s p a p e rf o c u s e so nt h ed e s i g no faa u t of r e q u e n c yt r a c k i n gu l t r a s o n i cp o w e rt h a tw o r k i n g p a r a m e t e r sc a nb e e ns e t t e db yc o m m u n i c a t i o n a n dt h e np r e l i m i n a r ye x p e r i m e n t sw e r e f i r s t l y , d e s i g nt h eo v e r a l ls c h e m eo ft h eu l t r a s o n i cp o w e r a n a l y s et h ef r e q u e n c y a u t o m a t i ct r a c k i n gs y s t e m ，p o w e rc o n t r o ls y s t e ma n dt h ew o r k i n gp r i n c i p l eo fi n v e r t e r a n dc o m m o nd e s i g nm e t h o d ，s t u d yt h ei n v e r t e rc i r c u i t sa n dc o n t r o l l e rd e v i c ea n dt h e c o m m u n i c a t i o ns o l u t i o n s p i c16 f 8 7 3 ah a si d e n t i f i e da sc o n t r o lc o r eo ft h eo v e r a l l d e s i g ns c h e m e s e c o n d l y , t h eh a r d w a r ea n ds o f t w a r eo ft h eu l t r a s o n i cp o w e rs y s t e mh a sb e e n d e s i g n e d b a s e do nt h ee q u i v a l e n t c i r c u i tm o d e lt r a n s d u c e rf o ru l t r a s o n i ct r a n s d u c e r , d e t e r m i n et h eu l t r a s o n i ct r a n s d u c e rm a t c h i n gm e t h o d a n dd e s i g nt h eh i g h f r e q u e n c y t r a n s f o r m e r t h ec o m p o n e n t p a r a m e t e r so f t h e1k wu l t r a s o n i cp o w e ri st h e nc a l c u l a t e d d e s i g nu l t r a s o n i cp o w e rh a r d w a r ec i r c u i tt h a tc o n t r o l l e db yp i c16 f 8 7 3 a b a s e do n s e a r c h i n gt h em a x i m u mc u r r e n ta n dd i g i t a lp h a s e - l o c k e dt e c h n o l o g y ，p r o p o s en e w m e t h o d so f c o m p o s i t ef r e q u e n c yt r a c k i n gc o n t r 0 1 w r i t et h es i n g l e - c h i pm i c r o c o m p u t e r c o n t r o la n dc o m m u n i c a t i o np r o g r a m f o u n d a t i o ni t e m ：p r o j e c ts u p p o r t e db yt h e8 6 3p l a n sk e y p r o j e c t s ( 2 0 0 9 a a 0 4 4 2 0 4 ) x i x 第1 章绪论 第1 章绪论 伴随着尖端科技和国防工业的迅速发展，在航空、航天和军事尖端领域，具 有高熔点、高硬度、高强高脆性、高韧度、高纯度的新材料不断出现，具有各种 复杂曲面结构与特殊工艺要求的工件越来越多，采用传统的机械加工方法已难以 加工或无法加工。与此同时现代特种加工技术不断发展，并在难加工材料、高效 精密加工领域发挥着越来越重要的作用【l 明。 计算机技术、智能控制技术的迅猛发展，特种加工技术与传统加工技术复合， 特种加工技术与特种加工技术复合，多种加工方法结合在一起进行加工，发挥各 自所长，在提高加工精度、加工效率、表面质量及降低工具损耗等方面具有单一 特种加工和传统常规加工无法比拟的优点。 1 1 超声复合加工技术的国内外研究现状 1 1 1 超声加工技术 超声加工是利用超声振动工具在有磨料的液体介质中或干磨料中产生磨料的 冲击、抛磨、液压冲击及由此产生的气蚀作用来去除材料，或给工件沿一定方向 施加超声频振动进行振动加工，或利用超声振动使工件相互结合的加工方法【3 1 。 超声加工技术在难加工材料领域解决了许多关键性的技术问题，取得了良好 效果。与电火花加工、电解加工等特种加工技术相比，超声加工不依赖于材料的 导电性且无热物理作用，在硬脆材料加工方面得到广泛应用【4 1 。超声加工技术进入 工业领域始于上世纪四十年代，1 9 5 1 年，第一台实用的超声加工机面世，为超声 加工技术的发展奠定了基础。1 9 6 0 年，包括我国在内的许多国家先后研制了各种 用途、各种类型的超声加工设备，并陆续开展了超声车削、钻孔、磨削、焊接等 方面的技术研究和生产实践，取得了良好的效果【5 】o 此后几十年，随着硬脆材料的 应用日益广泛，超声加工技术和超声加工设备不断得到发展。 国外方面，1 9 9 6 年，日本东京大学生产技术研究所在超声加工机床上利用 w e d g 在线加工技术，在石英玻璃上加工出直径矽1 5 9 m 的微孔，1 9 9 8 年又成功 山东大学硕士学位论文 加工出直径为步5 9 m 微孔，代表着微细孔超声；h i 的最高水平【删。1 9 9 9 年，美国 内布拉斯大学和内华达大学对a 1 2 0 3 陶瓷材料微去除量精密超声加工技术进行了 研究，对超声加工陶瓷材料的去除机制、超声加工机理、工程动力学以及发展趋 势进行了分析，并于2 0 0 4 年利用微细超声加工技术加工出了庐6 6 9 m 的微孔【1 肛1 1 1 。 此外，英国阿伯丁大学国王学院研究了超声钻削难加工时工艺参数对材料去除率 的影响1 1 2 】，美国堪萨斯州立大学提出了超声旋转；h i 陶瓷材料去除率模型的计算 方法，确定了材料去除率和加工工艺参数的关系【1 3 l ，俄罗斯科学院对超声振动切 削的非线性过程进行了研究，讨论了超声振动切削的优越性【1 4 1 。 国内方面，1 9 9 6 年，同济大学对超声加工建筑玻璃小孔进行了试验研究，探 讨了辅加超声对加工建筑玻璃小孔的精度和表面质量的影响【1 5 】。2 0 0 0 年，大连理 工大学进行了微细超声加工试验，分析了辅助超声加工对n - r 性能的影响6 1 。2 0 0 7 年，哈尔滨工业大学利用微细超声加工技术加工出了直径为砂1 3 9 m ，深度为5 0 1 a m 的微细孔，标志着我国微细孔加工技术达到了很高的水平。此外，兵器工业五二 研究所进行了超声振动车削与普通车削加工陶瓷材料的对比试验研究，表明振动 车削可以明显提高陶瓷加工表面质量【l7 1 ，台湾的h h o c h e n g 等人在分析碳纤维增 强碳化硅复合材料的力学、密度等特性的基础上，进行了超声钻孔工艺试验，检 测并研究了材料去除率、孔边质量和工具损耗情况等，得出超声钻孔是一种很好 的加工方法l 博】。 1 1 2 超声电火花复合加工技术 电火花加工是利用浸泡在工作液中的两极间脉冲放电时产生的电蚀作用蚀除 导电材料的特种m - r 方法，又称放电加工或电蚀加工。超声电火花复合! ；n z t l 9 - - 2 0 是指在普通电火花加工的基础上，在工作液中混入一定比例的磨料粉并对电极附 加超声振动的复合加工方法，多用于小孔、窄缝、精密异形孔的精密；n - r ，可以 解决电火花放电间隙过小导致无法加工的难题。 国内外研究人员对超声电火花复合加工技术进行了大量的研究工作。罗马尼 亚的学者对工具电极在振动力作用下的电火花加工进行了研究，通过建立电极在 外力振动情形下的数学模型，验证了超声振动可以提高材料的去除率及加工过程 2 第1 章绪论 的稳定性【2 l 】。日本丰田工业大学进行了超声复合电火花镜面加工试验，指出电极 辅加超声振动能提高加工效率、工件的抗疲劳强度，降低加工表面粗糙度【2 2 1 。法 国的d k r e m e r 等研究人员系统地研究了超声振动对电火花加工性能的影响，指出 超声振动辅助电火花加工可以提高加工速度，其中粗加工提高1 0 ，精加工提高 4 0 0 ，并使加工过程稳定，精加工时的稳定加工面积增大。他们认为电极的超声 振动能改善加工过程的主要原因是：电极表面的高频振动加速了工作液的循环， 使间隙充分消电离；间隙间很大的压力变化导致更有效的放电，这样就能从弧 坑中去除更多融化的金属，使热影响层减小，热残余应力降低，微裂纹减d x 2 3 - 2 4 。 在我国，北京市电加工研究所于1 9 8 7 年在世界上首次提出超声频调制电火花 与超声波复合的研磨、抛光加工技术，并成功进行了超硬材料超声电火花复合抛 光试验，并与纯超声波研抛光相比，效率提高5 倍以上【3 】。哈尔滨工业大学的郭永 丰在国内首次提出了超声电火花同步复合加工小孔技术，进行了超声复合电火花 加工试验，并提出了放电概率间隙的概念，2 0 0 2 年，该校研究了t i 合金深小孔的 超声电火花复合加工，开发出了一种将超声和电火花结合的新型4 轴电火花加工 装置，在t i 合金上加工出了驴o 2 m m 、且深径比大于1 5 的深d , ：j t 2 s 】。南京航空航 天大学进行了工件激振式超声复合电火花微细孔加工研究，跟以往的超声电火花 复合加工的不同之处在于，通过工件的微幅激振改善微细电火花加工工作液的循 环，进而提高微细电火花加工的脉冲利用率和微细孔加工的深径比，研究结果表 明，工件越薄，排屑越有利，加工速度提高越快【2 6 1 。山东大学研究开发了工程陶 瓷小孔的超声振动脉冲放电加工技术，工具电极的超声振动引起脉冲放电，代替 了传统电火花加工的专用脉冲发生器，并采用该技术对a 1 2 0 3 ( w ，t i ) c 、 舢2 0 3 t i b 2 、a 1 2 0 s t i b 2 s i c w 三种a 1 2 0 3 基陶瓷刀具材料表面定位方孔进行了加工， 研究了其加工机理和加工参数对不同陶瓷材料加工效率、加工表面粗糙度的影响 规律。结果表明，该复合加工技术有效地结合了超声加工和放电加工的特点，能 高效、高质量地加工陶瓷材剃2 7 1 。近年来，该校的张建华教授还提出了基于模糊 控制理论的超声放电复合加工技术，在对电火花加工控制过程进行分析后，建立 了多级优化的超声电火花加工模糊控制器，给出了控制算法，加工试验结果也证 实了应用模糊控制技术可以有效的提高超声加工控制系统的实时性和准确性【2 引。 3 山东大学硕士学位论文 1 1 3 超声振动磨削复合加工技术 磨削加工是硬脆材料的传统加工方法，要求磨料的硬度高于被加工材料硬度， 是获得高尺寸精度、低表面粗糙度工件的主要加工方法【5 1 。各国学者已对磨削加工 中磨削热、表面质量、砂轮等技术进行了系统研究，达到了较高水平。 在传统机械磨削设备上，通过对磨头或者硬脆材料工件施加超声振动，实现 超声振动复合磨削加工的方法称为超声振动磨削复合加工技术，主要应用于工程 陶瓷等硬脆材料的加工。国内外大量