超声加工由于其独特的加工原理和特点,已广泛应用于半导体和非导电硬脆材料的复杂形状的型孔、型腔和成形表面的加工中。超声加工设备是影响其加工精度的主要因素,近年来逐渐成为研究热点。论文针对固结磨料超声加工的技术难点,开展了超声加工振动系统和自动进给系统的研究。具体研究内容如下:1、设计并制作出固结磨料超声加工振动系统,主要研究超声波发生器的选型方法、夹心式压电换能器的设计与匹配、一体化变幅工具杆的设计与仿真验证。2、提出了基于等效阻抗的自动进给方法,通过建立压电换能器的力学模型,基于力电类比,得出了处于串联谐振状态下超声振动系统的等效阻抗与加工力的关系,进而设计了基于等效阻抗的自动进给系统,设计了机床结构和控制程序。3、开展了超声振动系统和基于等效阻抗的自动进给系统的性能测试试验。主要从谐振频率和振幅两个方面,采用激光测振仪测量所开发的超声振动系统的振动性能;搭建了阻抗试验平台,验证超声振动系统的等效阻抗可以反映加工状态;以恒流源为超声电源对碳化硅陶瓷进行固结磨料超声孔加工试验,验证了自动进给系统的实际控制效果。