发电设备是电力工业建设的关键设备,它对整个国民经济持续、健康、高速发展起着重要作用.传统加工方法很难加工设备中的陶瓷材料,而超声波加工已被证明是加工陶瓷材料的有效方法.影响超声波加工效率的重要部件就是变幅杆,它在振动系统中主要起到放大与聚能的作用,所以也被称作超声波变速杆或超声波聚能器.在加工中为了获得较大的振幅,我们必须使变幅杆的固有频率和外激振动频率相等,使之处于共振状态.本文对变幅杆从理论上进行了设计计算,为今后进行有限元分析奠定了基础.

研究了采用电镀金刚石具头对玛瑙进行加工的可行性及加工参数与材料去除率的关系，并在此基础上证明了该加工方法不仅可大大提高材料的去除率，而且加工成本成也显著降低，同时，借助ＳＥＭ分析了该方法去除材料的机理。

本文以超声波加工机对玻璃等硬脆材料元件的加工工艺为主要研究对象，阐述了超声波加工的原理、变幅杆和刀具的设计以及加工工艺的研究，并将它应用在空间光学系统中光学元件的轻量化的加工。同时对加工后的表面微观特性－表面微裂纹和表面微应力进行具体测试分析，以解决在复杂的空间环境中元件的表面质量对使用精度和应力变形的影响，从而提出适于大型光学元件轻量化的工艺技术方法。