超声辅助切削因其切削力小、加工精度高等优点被应用于蜂窝复合材料结构件的加工中。然而,我国对超声加工技术在理论研究和技术应用方面的探索尚不全面。超声电源作为加工系统的能量来源,对加工稳定性和切削效率有着至关重要的作用。本文主要对其能量传输理论模型进行研究。通过分析超声振动系统与超声电源和外界负载间,关于静电容、动态电阻和谐振频率等声学参数的关系,分别建立并验证电-声调节模型和力-声影响模型,整合两个模型,生成能量传输模型,指导超声电源对声学参数进行调节,提高超声加工的稳定性和效率。主要研究工作与成果如下:1、将超声加工能量传输系统分为超声电源和超声振动系统两部分,简介了两部分各自的结构组成和重要特点。提出了超声加工能量传输系统的表征方式:超声振动系统部分体现在刀具振幅的大小和关键部位的温升情况;超声电源部分体现在相位差、频率和阻抗等参数的变化上。介绍了射频领域中“驻波”的概念,用正向功率和反射功率的比值来体现能量利用率高低。2、将超声振动系统作为一个整体,建立等效电路图,分析其阻抗特性和谐振特性。以声学参数间的关系建立导纳圆图,确定了与超声电源调节和外界力负载相关的声学参数为谐振频率、静电容和动态电阻。通过实验研究了超声电源内匹配元件对超声振动系统声学参数的影响关系,确定匹配的方式。根据功率的分配与极小值原理,得到匹配元件的计算模型。最后,建立超声电源与超声振动系统声学参数间的电-声调节模型,并验证其正确性和适用性。3、建立超声加工切削力模型,将其等效为三向分力进行研究。利用推拉力计模拟切削力负载,在不同力负载下对超声振动系统进行阻抗分析。利用spss数理统计软件对阻抗数据进行处理并作拟合曲线,得到力负载与谐振频率、动态电阻和静电容之间的力-声影响模型,实验验证其正确性和适用性。4、将电-声调节模型和力-声影响模型进行整合,建立起完整的能量传输模型,指导超声电源根据不同加工情况进行调节,快速有效地获得较高的加工质量和能量利用效率。并以驻波比为指标,对能量传输理论模型的有效性进行检测,结果证明能量传输模型正确可行。