1. 研究目的与意义
背景：超声加工起源于20世纪50年代初。最早研究超声加工技术的国家是日本。70年代中期，日本对振动切削与超声磨削方面的研究已相当深入且已应用于生产。日本研究超声振切最有权威的代表人物主要有两位：一位是中央大学的岛川正憲，他出版的是《超音波工学——理论和实际》；另一位是宇都宫大学的隈部淳一郎教授，他在1956年提出了系统的振动切削理论，发表了大量的论文，出版了《精密加工、振动切削基础及应用》专著，首先把振动切削理论成功地应用于车、刨、铣、钻、镗、铰、拉、磨削、螺纹加工、齿轮加工、抛光、珩磨、拉伸与挤压等冷热加工领域,取得了意想不到的效果与显著的经济效益。20世纪50年代末60年代初,原苏联对超声加工研究也发表过很有价值的论文。其在超声车削、磨削、光整加工、复合加工等方面均有生产应用,并取得了良好的经济效益。1973 年,前苏联召开了一次全国性的讨论会,充分肯定了超声加工的经济效果和实用价值,对这项新技术在全国的推广应用起到了积极的作用。
目的：超声振动辅助磨削加工是在普通磨削加工中施加超声振动于工件或砂轮上。 超声振动辅助磨削可减小工件表面粗糙度值，提高表面质量，同时可以降低磨削力，提高切削系统的稳定性，减少磨削热的产生，减轻或避免磨削过程中的工件表面烧伤问题。
意义：我国对于超声加工起步较晚，现在正处于高速发展时期，而超声切削在国际竞争中地位日趋重要。本文基于此，建立超声振动磨削实验系
统，为今后对振动磨削理论的深入研究提供实验平台。
2. 研究内容和预期目标
研究主要内容包括:三种超声振动辅助磨削加工的运动学特性、磨削力特性、材料去除机理及加工表面质量。超声振动辅助磨削过程中,材料的去除是磨粒与工件相互干涉的结果,因而对砂轮工件、磨粒工件的运动学进行分析是研究超声振动辅助磨削加工特点的理论基础。
预期目标：超声振动辅助磨削技术是一一个新的研究领域，其加工机理、加工方法及加工装置的研究还有待于深入和完善。现有的实验及实用振动切削加工系统输出功率小、能耗高，因此，期待实用的大功率振动系统到目前为止，输出能量为4kW的振动系统已研制出来并投产使用。在日本，超声振动切削装置通常可输出功率1kW,切削深度为0.01~0.06mm，超声波椭圆振动加工技术已越来越受到国际学术界和企业界的重视。但是，超声波椭圆振动加工在理论和应用方面还有许多工作要做。尤其是对硬脆性材料的超精密加工、微细部位和微细模具的超精密加工等方面还需要进一步研究，随着东京大学生产技术研究所对微细工具的成功制作及微细工具装夹、工具回转精度等问题的合理解决，采用工件加振的工作方式在工程陶瓷材料上加工出了直径最小为5μm的微孔，从而使超声加工作为微细加工技术成为可能。口超声振动加工技术正向着高精度、微细化发展。3. 研究的方法与步骤
本课题拟采用先进行仿真分析后进行实验的方法进行研究，主要涉及有限元分析，APDL语言优化，BP神经网络加工参数优化。研究步骤如下：
1、根据机械设计手册，设计碳化硅超声振动辅助抛光装置的各个组成部分，并使用Solidworks进行建模。
2、使用ANSYS对装置进行模态分析与谐响应分析，求解得到其理论工作频率。
4. 参考文献
[1]孙恒, 陈作模.机械原理(第7版), 2006, (05)
[2]濮良贵.机械设计(第九版), 2013, (05)
[3]成大先.机械设计手册(第5版), 2014,(05)
5. 计划与进度安排
1、 提前熟悉solidworks2024、或UG软件，设计的部分尽量使用三维软件建模，然后转换二维平面工程图。
2、 2024年2月22日，交英文翻译
3、 2024年2月28日，完善开题报告和毕业设计任务书内容
