超声珩磨装置主要有超声波发生器、换能器、变幅杆、弯曲振动圆盘、挠性杆-油石座振动子系统等部分组成，其中超声波发生器、换能器、变幅杆的设计在第3~5章有详细的介绍，在此只介绍弯曲振动圆盘、挠性杆-油石座振动子系统的设计。

(1) 弯曲振动圆盘

弯曲振动圆盘位于变幅杆和珩磨杆之间。它是超声珩磨装置递振的重要零件，该零件的设计、制造质量的好坏，直接影响到变幅杆的振动能否通过它传递到挠性杆上，并保证振动时珩磨杆不振动。因此，弯曲振动圆盘设计时必须满足如下条件：

① 谐振频率接近理想值。

② 圆盘波腹振幅大于一定数值。

③ 准确地确定圆周节线位置。

④ 使圆盘圆周节线附近的振动传递到珩磨杆上的振幅达到最小，最好是零。

⑤ 圆盘有足够的刚度和强度。

弯曲振动圆盘相当于中心固定的薄圆盘，其共振（谐振）频率可按下式计算

式中，h为圆盘厚度；r为圆盘半径；γ为泊松比；β为频率系数。

根据上式计算出来的共振频率 只是理想值，实际制造使用时，应使用数字频率计测定圆盘的实际共振频率 ，并进行修正，以接近理想共振频率。

圆盘圆周节线处不振动，但圆周节线附近肯定有一定的振动，由于圆盘与珩磨杆之间的过渡连接套有一定厚度，因此，这个过渡连接套不可避免地有一定振动，解决得不好就会将振动传到珩磨头上去。为了避免这个问题，在圆盘的周围节线处设置四分之一波长的声绝缘杆，然后将珩磨杆安装在声绝缘杆上，再将珩磨头体与珩磨杆连接在一起，从而使珩磨杆和珩磨杆头体上的振幅最小。

(2) 挠性杆 -油石座振动子系统

超声珩磨装置（轴向）的挠性杆-油石座振动子系统是由两段不同截面的均匀杆组成, 如图7-7所示，其频率方程为

式中，为挠性杆和油石座声速； 为挠性杆和油石座长度；为挠性杆和油石座截面积； 为挠性杆和油石座材料密度；ω为角频率。

在设计挠性杆-油石座振动子系统时，一般应遵循如下八个设计步骤。

①首先确定挠性杆的材料，即确定 。

②根据换能器，变幅杆及弯曲振动圆盘的楷振（共振）状态，测定出它们的楷振频率（ ）作为挠性杆-油石座振动子系统的楷振频率，由此可求出挠性杆的声波波长。

③根据被珩磨孔径的大小和长度来确定挠性杆的长度即

④根据珩磨材料和珩磨孔的长度来确定油石座的长度，若 较大，则选声速大的材料制作油石座；若较小，则选声速小的材料来制作油石座。由此可确定出油石座的材料密度 ，油石座声速和油石座波长 。

考虑到油石座和油石要用弹簧拉紧，故通常油石座长度 选用一个波长，即

若更大时，则可选取

在确定油石座长度 大小时，不但要考虑超声能量的传递规律，而且还必须考虑油石座的强度、刚度，以确定油石座的厚度H。否则，在制造和使用油石座的过程中，油石座容易产生弯曲和扭曲变形，影响珩磨过程、加工精度和珩磨质量。

⑤根据珩磨头直径确定油石条数和油石宽度，从而确定油石座宽度B。

⑥根据油石座厚度H和油石座宽度B确定油石座截面积,即 = HB。

⑦由方程式（7-8）确定出挠性杆截面积  ,再求出挠性杆直径d。最后将所求d值圆整后取相近钢丝规格，再将所取的规格值代入上述频率方程解出，调整H和B的参数。

⑧若确定的挠性杆和油石座几何尺寸不符合实际要求，应重复上述步骤，再进行选用、计算，直到满意为止。

(3) 弯曲振动圆盘

在超声珩磨工具中，油石和油石座的连接方式对超声珩磨的工艺效果有显著影响。珩磨中，油石的振动参数一般取为：频率f= 20kHz,振幅a = 8μm,最大振动加速度,即油石振动的加速度为重力加速度的1.3万倍。在这样高的瞬时加速度作用下，欲保证声波能可靠、高效地传输，保证油石不会从油石座上脱落下来，油石与座体的连接方法是不容忽视的。目前二者常用的连接方法有四种，第一是粘接法，第二是热压成形法，第三是银焊法，第四是锡焊法。