超声加工技术(超声加工的实用技术宝典)

本书是全面介绍超声加工技术的实用性著作，理论阐述清楚易懂，各种加工方法的原理和应用非常贴合工程实际。这些特点都得益于本书的主编曹凤国研究员几十年的研发和生产实践的精心总结，相信会对业内人士非常有帮助和启发。
 

超声加工技术不断创新提高，应用领域不断拓宽，应用超声加工的新技术、新方法层出不穷，使得不少读者迫切希望了解和学习有关超声加工方面的知识，加深对超声基础理论的理解，提高超声加工的能力。为满足这部分读者的需求，我们编写了本书。
本书在介绍超声加工基本原理、特点、主要部件的基础上，以超声加工方法为主线，详细介绍了超声去除加工、超声表面光整加工、超声焊接加工等的原理和应用。全书理论性与实用性并重，对从事特种加工，尤其是超声加工的技术人员有很大帮助和启发。

曹凤国，原北京电加工研究所所长，原北京科学研究院院长，现任中国发明协会副理事长，北京发明协会理事长，北京市科学技术协会副主席，中国机械工程学会特种加工分会副主任委员，北京创造学会副理事长，国际电加工学会（ISEM）技术委员会委员，中国模具工业协会拉丝模专业委员会。
曹凤国三十年来主要从事精密特种加工（电火花、激光、超声波加工等）、光机电一体化等现代制造技术的研究工作。先后取得国家、省部级重大科研成果二十多项,其中获得国家发明二等奖1项、国际发明奖3项，省部级科技进步一等奖2项、二等奖六项、三等奖6项。同时在国内外学术会议及刊物发表论文60余篇，在国内外享有很高的声誉。1984年被国家科委评为首批*有突出贡献的中青年专家并享受政府特殊津贴。1993年当选为中国机械工程学会电加工学会副理事长。1995年在瑞士洛桑举行的第11届国际电加工学术会议上被选为国际电加工学会技术委员会委员。先后三次被评为北京市劳动模范。1998年，任北京市科学技术研究院院长，北京精密特种加工中心首席专家，一直承担国家自然科学基金项目和北京市多项重大科技项目。

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?10超声淬火191
8?4?11超声细化晶粒191
8?4?12超声疲劳试验191
8?4?13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