NOMEX蜂窝复合材料以其优异的物理性能,目前广泛的应用在航空航天领域。NOMEX蜂窝复合材料是一种典型的难加工高分子复合材料,传统铣削加工存在加工表面质量差,加工精度低,加工环境粉尘大等诸多问题。近年来超声波切割加工技术的引入,有效的解决了这些问题。目前国内对超声切割技术的研究还处在初级阶段,而有关超声切割刀具的研究更是极少。而超声切割刀具做为超声切割系统中的重要组成部分,其性能的提升对于超声切割系统的加工性能具有重要意义,为此本文将超声切割刀具结构优化技术作为研究对象,提出了基于粒子群算法与支持向量回归方法相结合的优化技术,并验证了该方法的可行性,为超声切割刀具结构参数的优化提供了一条切实可行的途径。本文的主要研究内容如下:(1)首先通过对超声加工刀具、结构响应近似模型、优化算法三个方面概述了国内外研究现状。发现传统刀具结构优化领域的主要技术手段实验法与有限元法,存在优化过程耗时过长的问题。本文针对这种问题,为降低优化过程的时间成本,以超声切割刀具为研究对象,提出了粒子群算法与支持向量回归相结合的优化技术。(2)基于超声加工技术原理,通过分析超声切割刀具性能的评价指标,确定了刀具最大应力、刀尖振幅、刀尖横向位移与刀具组件固有频率,作为结构响应近似模型的输出变量。(3)为了快速而方便的获取训练样本数据,在ABAQUS有限元软件平台上开发了超声切割刀具组件参数化建模仿真插件,实现了通过输入刀具结构参数即可自动完成前、后处理的功能。(4)针对超声切割刀具结构优化的具体问题,通过修改粒子群算法的寻优方式,加快了其收敛速度。(5)基于支持向量回归方法对样本训练样本学习,获取了结构响应近似模型。针对超声切割刀具结构优化问题,建立了优化目标函数。通过粒子群算法调用结构响应近似模型,得到了最优刀具结构参数,并将优化结果与有限元优化方法得到的结果对比,验证了粒子群算法与支持向量回归相结合的优化技术的可行性。