摘要：超声珩磨加工是在普通珩磨加工的基础上，对油石辅助以纵向超声振动，从而对一些精密零件如缸套等进行复合加工的一种高效加工方式。超声珩磨装置的合理化设计是影响加工效果的关键因素。本文针对超声珩磨装置设计中存在的一些问题，对超声振动珩磨装置进行了合理化设计，重点进行了超声振动珩磨声学系统设计，包括：超声波发生器和换能器的选用、变幅杆的设计计算、振动圆盘的设计计算、以及挠性杆和油石子系统的设计等；此外进行了珩磨装置关键机构如分度进给机构、球头浮动连接机构等的设计。 关键词：超声珩磨装置；变幅杆；振动圆盘；油石 目录 绪论1 第1章超声珩磨简介3 1．1珩磨加工3 1．1．1珩磨加工特点3 1．1．2珩磨工艺应用范围3 1．2超声珩磨工作原理及加工特点3 1．2．1超声珩磨工作原理4 1．2．2超声珩磨加工特点5 1．3总体方案设计6 1. 4创新设计7 第2章超声波发生器11 2. 1超声波发生器的工作原理11 2. 2超声波发生器的选用12 第3章超声波振动系统13 3. 1换能器的选用14 3．1．1换能器工作原理14 3．1．2换能器的分类14 3．1．3换能器的选择16 3．2变幅杆17 3．2．1变幅杆的材料17 3．2．2变幅杆的类型19 3．2．3连接方式31 3．3弯曲振动圆盘31 3．4挠性杆－油石座振动子系统33 第4章超声珩磨头体35 4.1珩磨油石35 4．1．1磨料35 4．1．2磨料粒度及其选择37 4．1．3磨料硬度的选择37 4．1．4结合剂的选择38 4．1．5组织和浓度的选择39 4.2珩磨油石的规格与数量39 4．2．1珩磨油石的长度39 4．2．2珩磨油石的数量和宽度40 4.3油石座41 4.4珩磨油石与油石座的连接方式43 4.5油石座挠性杆振动圆盘子系统的连接44 4.6胀锥设计44 4.7导向条的设计46 4.8弹簧的选用46 第5章珩磨工艺参数与珩磨液48 5.1珩磨工艺参数48 5．1．1珩磨速度和网纹交叉角48 5．1．2珩磨油石工作压力49 5．1．3微量进给速度49 5．1．4工作行程51 5．1．5珩磨加工余量52 5．1．6对工件珩磨前的要求52 5.2珩磨液53 第6章浮动连接装置与回复装置54 6.1动连接浮装置54 6.2回复装置56 设计成果及工作原理介绍58 结束语60 致谢62 参考文献63 题目是超声珩磨装置的设计，对于这个题目我感觉是比较陌生的，首先没有系统的珩磨加工的理论知识，其次超声加工作为比较前沿的题目也是比较陌生的，因此这就更加使我提高了对本次实习的重视度。我们实习的地点选在焦作神华机械有限公司.在这里我们深入的了解到，珩磨是一种固结磨料加工工艺，它通过磨料压力进给的切削精整加工。以及珩磨机的结构和工作原理，珩磨头的结构和工作方式。特别适合加工内孔，一定条件下还可以加工外圆面、球面和齿面等。作为第二实习地点的河南理工大学先进制造研究所，使我们对超声加工有了比较系统的了解和认识。超声加工是利用超声振动的工具端面，促使悬浮在工作液体中的磨粒冲击工件表面，去除工件表面材料的加工方法，很明显超声珩磨也就可以理解为利用超声振动使固结磨粒压力进给加工工件表面的加工方法，在河南理工大学先进制造研究所我们通过参观他的工作方式，对超声珩磨有了比较深入的认识，尤其是它在加工脆硬材料时显示的优势，比如陶瓷。超声珩磨加工，可以极大程度保证加工精度,提高生产的效率。 珩磨是磨削的一种特殊形式．它是用颗粒很细的油石（也称磨条）和适当的冷却液，利用可涨缩的磨头，使油石对机加工零件作综合运动（旋转和往复），来加工圆柱内表面的一种精整加工方法。珩磨用的工具叫做珩磨头，呈磨柱形。实际生产中，珩磨圆柱外表面时，偶而也有采用外珩磨头的，不过它的结构复杂，操作困难，加工效果比校差。后来，通过生产实践，不断总结经验，采用两只特殊的细粒磨轮，交替磨削圆柱表面，以代替外珩磨头，同样达到了表面精整加工的目的．这种方法，称之谓双轮衍磨。它采用的工具简单，效果与珩磨相同，不但生产效率高，而且成本低廉．因此，外珩磨头几乎就完全彼淘汰了． 珩磨圆拄内表面的珩磨头，一般以铰接形式与机床主轴相联结。它的四周平均分珩着几块油石。工作时，机床主轴带着它在孔内不断地作旋转和柱复运动。通过珩磨头内部的机构，控制油石涨缩。当油石涨开时，就磨削金属。珩磨头作旋转和往复运动时，油石表面的磨粒沿零件加工表面不断地来回磨削，磨粒在零件表面这样运动的结果，形成了一条条螺旋线。当珩磨头向上运动时，得到的是右螺旋线，向下运动时，得到的是左螺旋线．左右螺旋线交叉重叠的结果，在零件表面形成了复杂的网状细纹，这种网状细纹的表面光洁度很高，可以达到GB 1031－68所规定的s～12．当具有这佯光洁表面的零件工作时，它的网状细纹可以贮存润滑液，使零件的接触表面形成很好的液体摩擦，从而得以减轻零件运动表面的磨损。 珩磨用的油石，是用极细的磨料颗粒制成的。珩磨时，磨粒在零件表面形成的切削压力很低，一般不超过4～10公斤／厘米，所以零件表面产生的切削温度不高，一般不超过50℃。由于切削力引起的村料结晶变化很小，因而零件表面的金属层也不容易遭到破坏。珩磨后的零件表面质量很高，耐磨性也好。 由于珩磨头在半径方向的刚度比较太，因此油石在被加工孔半径较小地方的切削压力就增加，这局部地方磨去的余量也就多。这样，被加工零件的表面就不断得到修正，逐渐近似精密的圆柱表面，从而使被加工孔获得很正确的几何形状，椭圆度都极校珩磨后的零件孔所以能达到很高的尺寸精度，也是因为珩磨能精密地调整并磨去一定余量的缘故。它们的公差可以控制在0．005～0025毫米范围内。换旬活说，可以达到国家标准GB 159－59中规定的四级或五级精度要求。 珩磨工艺实际使用的范围很广，它可以加工直径8～1600毫米的任何零件的孔，深径比可达到兀／D＝109或更高比值。近年来，由于双轮珩磨和金刚珩磨等新工艺的发展，珩磨在实际应用中不但可以加工零件的内圆柱表面，而且可以加工外圆柱表面，加之珩磨工艺生产效率高，成本低廉，因此是个很经济的加工方法． 随着机械制造业的高速发展，对零件的加工质量要求越来越高，下但要求有很高的精度，而且要求有良好的表面光洁度。因为珩磨工艺有上述许多优点，所以趋来越被人们欢迎，并广泛地被应用在汽车、拖拉机、船舶、航空和机器制造的各个部门中。例如汽车、拖拉机发动机的气缸、缸套、连杆、液压作动筒、千厅顶和液压阀壳体、花健孔、齿轮、圆柱外表面以及各种等径管子和炮膛等，都采用珩磨来最后修饰被加工零件的表面，以达到精整加工的理想效果。