氧化锆陶瓷因具有耐高温、耐磨性好、化学稳定性好等特性,已深入应用于各种半导体生产过程,但氧化锆陶瓷属于典型的难加工材料,传统加工方法效率较低。超声加工以其得天独厚的优势成为硬脆材料加工的一种重要方法。论文针对氧化锆陶瓷微细阵列孔加工中的技术难点,开展了基于等效阻抗的微细阵列孔超声加工研究,具体研究内容如下。1.设计并制作了超声振动系统。主要完成了超声振动系统换能器设计、变幅杆与工具头的设计、仿真和制作,并进行了谐振频率与振幅等性能测试。测试结果表明,制作的超声振动系统谐振频率符合设计要求、振幅满足氧化锆陶瓷微细阵列孔加工的要求。2.完成了人机界面设计。主要完成了人机界面功能需求、硬件连接方式、软件结构及通讯方式设计等方面的工作。设计的超声电源上位机界面和超声加工机床触摸屏界面满足超声加工的要求。3.氧化锆陶瓷超声加工系统建立与实验。完成了超声试验系统的控制算法的优化。在加工控制方法中,引入了对实时阻抗值与等效阻抗阀值差值的比较,同时增设控制信号时间长度与脉冲数比例系数,加入超声电源控制按钮。4.氧化陶瓷微细阵列孔加工试验。设计单因素试验研究超声电源加工参数、磨料粒径及机床运动控制参数对材料去除率的影响,分析原因并完成氧化陶瓷微细阵列孔加工。