超声加工系统设计

超声加工系统设计（design of ultrasonic machining system），工学-机械工程-机械工程基础-〔机械制造基础〕-绿色制造-超声加工系统设计，根据加工工艺特点，确定出具有满足加工要求的频率特性、振动特性和结构特性的目标超声系统的过程。超声加工系统设计包括超声驱动系统的设计、超声换能器的设计、超声变幅系统的设计、工具系统的设计，以及对系统整体的综合平衡设计和优化设计。通常将各子系统分别加以分析、设计和计算，再依据具体零件的加工工艺特性，以及需要满足的声学、力学特性及加工要求，进行一体化结构设计。超声加工系统中，超声换能器和变幅系统是核心子系统，其设计方法有解析法、等效电路法、有限元法等。但因声学特性和机械振动的非线性特征，这些方法都不完善。解析法原则上可以得到精确解，但是计算烦琐，有些甚至无法计算。等效电路法利用机电系统的等效关系，将换能器、变幅杆等效为电路元件进行计算，但计算过程较烦琐。有限元法使用软件计算，能够得到数值解及仿真结果，但精确性不足。