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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