21世纪超声电机技术展望

首先回顾了超声电机技术在２０世纪国内外发展的情况，叙述了南京航空航天大学超声电机研究中心在超声电机研究方面的进展，其次预计了在２１世纪国内外市场对超声电机的需求，特别列举了超声电机技术将对我国国防和国民经济各部门起到的重大作用，最后论述了２１世纪超声电机技术的研究人员所面临的任务，针对我国在超声电机理论、实验和材料研究工作的现状，提出了２１世纪为发展我国超声电机技术急需解决的若干重要课题。     

超声功率对粗铝丝超声引线键合强度的影响

超声功率是影响粗铝丝引线键合强度的最主要因素之一。在尽量排除其他干扰因素的情况下，通过实验比较了11种不同超声功率条件下，粗铝丝引线键合的结果，观察到了超声功率对粗铝丝引线键合强度的影响：在超声功率较小情况下(超声功率比为20％～30％)，增大超声功率有助于提高键合强度；在超声功率较大的情况下(超声功率比为45％～70%)，增大超声功率反而会降低键合强度，出现过键合的情况；只有当超声功率适中时(超声功率比为35％～40%)，才能获得稳定且满意的键合强度。分析了验现象的产生原因。     

表面微坑超声加工装置中超声电源的研制

介绍了表面微坑超声加工的基本原理，分析了相位控制频率跟踪的原理及实现方法，给出了表面微坑超声加工装置超声电源的总体结构。并采用HC单片机、74HCA046锁相环、UC3875移相控制器等器件设计并实现了具有频率自动跟踪、输出功率可调节的超声电源。表面微坑超声加工试验表明，该超声电源可实现频率自动跟踪，且工作稳定，满足表面微坑超声加工的要求。     

摩擦副工作表面微坑超声加工方法的研究

表面微坑超声加工方法在汽车、摩托车、拖拉机等产品生产中有广阔的应用前景。提出了摩擦副工作表面微坑超声加工方法，建立了表面微坑超声加工方法的数学模型，给出了储油量的计算公式，设计了表面微坑超声加工装置，对缸套工作表面进行了微坑超声加工实验。     

纵扭型压电超声电机的研究进展

概述了国内外纵扭型压电超声电机的各种型式和最新研究成果，介绍了纵扭型超声电机的优点及用途，分析了电机在研制过程中的技术难点，指出了纵扭型超声电机今后的研究方向，最后总结出纵扭型超声电机是大力矩超声电机很重要的一个发展方向。     

超声振动拉丝实验研究

为了研究超声振动对金属丝拉拔加工过程的影响，研制了一套拉丝实验系统。系统由超声波驱动器、换能器、变幅杆、拉丝模、拉伸机等组成，通过对黄铜丝的拉拔实验，考察了超声振动对拉拔力和丝的表面质量的影响。当超声振幅达到一定值以后，超声振动使拉拔力减小显著。但随着拉丝速度增大，超声振动引起的拉拔力减小变缓。超声振动还可以减小金属丝的不均匀变形，有利于表面质量的提高。同普通拉丝相比，超声振动拉丝明显地降低了拉拔力，改善了表面盾量。     

超声电机的试验研究

叙述了实验研究对超声电机技术发展的重要性。简明地介绍了自南京航天航天大学超声电机研究中心创建以来，超声电机实验仪器设备的建设情况和超声试验研究的进展。重点地叙述了超声电机零、部件模态试验、瞬态试验和机械特性试验等的试验目的、方法、仪器设备及一些经验体会，并列举了若干典型试验结果。最后指出：为了进一步提高超声电机产品质量，扩大超声电机的应用市场，还需继续改进老的试验系统，建立更新更多的试验仪器和设备。     

超声测厚仪在材料检测中的应用

文章介绍了超声测厚仪的结构，以及超声测厚仪检测材质的原理，此外文章还介绍了超声测厚仪在检测应力，蠕变，氢损伤和氢脆方面的应用。     

直线型超声电机的发展及应用

概述了直线型超声电机的运动机理，综述了国内外直线型超声电机的发展及其研究现状，列举了一些典型例子，总结了直线型超声电机的应用领域。针对现在直线型超声电机在理论、实验、材料等方面存在的问题，指出了在其研究开发中需要解决的关键技术。     

大直径薄壁超声锯管机的设计研究

通过对超声振动锯削过程中切削力的变化特性、超声锯削振动频率的分析研究，建立了超声振动锯削管材动力学模型，研究设计了大直径薄壁超声锯管机，并对超声振动频率对切削力大小、下料质量及锯条使用寿命等有关技术参数进行了试验研究，为大直径薄壁管件下料探索了一条新途径。     

珍珠珠核超声波钻孔试验研究

为了研究珍珠珠核超声波钻孔的性能,对用贝壳、白云岩与硬玉岩制作的珠核进行了超声波钻孔试验,使用了实心针和空心针两种钻孔工具。结果表明：贝壳珠核超声波钻孔可以克服机械式钻孔常见的层裂与破裂问题;普通方法难加工的硬玉岩珠核可通过超声波实现钻孔;白云岩珠核超声波钻孔出现边崩;实心针钻孔材料去除率比空心针高。提高超声波钻设备的定位精度与自动化程度后,超声波加工技术可以在珍珠钻孔上推广和应用。     

微细深孔超声轴向振动钻削装置的设计

超声振动钻削属于脉冲式的断续切削。在深孔加工方面具有普通孔加工技术无法比拟的工艺效果。文章介绍了作者基于高频振动切削原理设计的一台超声轴向振动钻削装置的结构。并将该装置用于立式加工中心上对铝、铜等材料进行了切削加工实验。实验结果表明，超声振动加工可提高微细深孔的加工精度和表面质量。这种方法特别适合于软质材料的微细深孔的精密和超精密加工。     

含MFC智能层的复合材料层合板自由振动研究

在一阶剪切变形板理论的基础上,提出一种考虑之子函数影响的位移场。根据给定的位移场,利用瑞利-里兹法和切比雪夫多项式,考虑机电耦合特性,分别求出含有智能压电宏观纤维复合材料层(macro fiber composite,简称MFC)的碳纤维增强复合材料层合悬臂板在开路与通路两种电学边界条件下自由振动的固有频率,讨论不同铺层方式、宽厚比、长宽比以及不同的外电压状态下,MFC智能层对碳纤维增强复合材料层合板固有频率的影响。研究结果表明,MFC智能层对所研究系统的固有频率影响显著,可以通过控制MFC智能材料的通电电压来实现对复合材料层合板振动特性的控制。     

多共振分量融合CNN的行星齿轮箱故障诊断

针对旋转超声钻用于建筑装修时,噪声小而效率偏低的问题,笔者进行了振动钻机构原理创新与试验研究。首先,搭建了高低频复合旋转超声的试验振动样机,可以实现稳定的高低频复合轴向振动钻孔作业;其次,以黏土砖为对象,进行了钻孔效率试验与振动分析,低频振动的引入,虽然使超声锤击工件表面的时间缩短了80%,但在进给力基本不变的条件下,钻孔速度提高了一倍左右,噪声仍可控制在60dB(A);最后,结合振动特性分析可以推断,在高低频复合振动钻孔过程中,超声振动主要负责对脆性材料的破碎作业,而低频振动主要负责将破碎后形成的颗粒快速离开切削区,从而提高钻进速度。因此,高低频复合振动钻进新原理,可以发挥高频振动与低频振动的优势,有望发展为一类新型钻孔装备。     

超声振动钻削SiC颗粒增强铝基复合材料时的切削力研究

采用超声振动钻削的方法对金属基复合材料进行孔加工。在自行研制的超声钻削设备的基础上使用不同材质的硬质合金麻花钻,对不同含量的SiC颗粒增强铝基复合材料(SiCp/Al)进行了普通钻削与超声振动钻削的对比试验,并分析比较了加工中切削力的变化规律。试验表明,超声振动钻削可以降低切削力,在一定程度上改善钻削机理。     

STUDY ON ULTRASONIC VIBRATION DRILLING IN CARBON FIBER REINFORCED POLYMERS

ＳＴＵＤＹＯＮＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣＶＩＢＲＡＴＩＯＮＤＲＩＬＬＩＮＧＩＮＣＡＲＢＯＮＦＩＢＥＲＲＥＩＮＦＯＲＣＥＤＰＯＬＹＭＥＲＳＺｈａｎｇＱｉｘｉｎ；ＳｕｎＳｈｉｙｕ（ＨａｒｂｉｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＦａｃｔｏｒｙ５２９，Ｂｅ...     

硬脆材料超声振动钻磨表面特征试验研究

将超声振动引入普通钻磨中,对不同加工参数时普通钻磨和超声钻磨两种模式下的表面粗糙度进行了试验分析,并对超声与普通钻磨过程中的被加工表面微观形貌进行了试验研究.结果表明,超声振动钻磨加工是适合硬脆材料等的一种高效加工方法.     

工程陶瓷小孔超声振动钻削的理论探讨

通过对超声振动钻削的运动学分析 ,推导了临界钻削速度的计算公式 ,并分析了超声振动钻削提高孔径质量的机理。     

多功能数控超声加工机床设计

介绍了回转超声加工的原理,对多功能数控超声加工机床各组成部分的设计进行了详细的阐述,研制出的机床可以进行磨料冲击加工、超声磨削钻孔、超声铣削和超声雕刻四种超声加工试验,并在多功能机床上做了磨料冲击加工试验,以及超声磨削钻孔与非超声磨削钻孔加工的对比试验.     

微细钻头超声轴向振动钻入横向偏移的有限元分析

利用有限元技术对微细钻头超声轴向振动钻入横向偏移过程进行深入分析。结果表明,超声轴向振动钻削从根本上改变了普通钻削的钻入机理,减小了横向偏移量,提高了钻入定心精度,特别适合硬脆材料上的微小孔的精密和超精密加工。