超声研磨由于其独特的加工原理和对加工设备、环境要求不高等特点,是实现纳米级、原子级加工的主要方法,已成为超精密加工技术中的一个重要部分。本文主要针对固结磨料超声研磨压电换能器,对其激励电源展开了一系列的研究。固结磨料超声研磨过程中,随着负载的快速变化,激励电源必须对压电换能器保持快速的频率跟踪与功率匹配响应,才能满足高效精密加工需求。文章从微观角度分析了固结磨料超声研磨的材料去除过程,通过建立压电换能器的力学模型,基于力电类比,得出了压电换能器的等效阻抗与负载变化关系。为改善加工稳定性,提高材料表面完整性,提出了压电换能器的智能化恒流激励电源驱动方案。针对已有的换能器参数,确定了恒流源的设计目标参数。超声研磨恒流电源的设计分为硬件电路设计及软件控制系统设计两部分。硬件电路部分主要由电源供电模块,DDS正弦信号发生模块,功率放大电路模块,保护、监测电路模块,匹配电路模块等组成。软件控制部分主要由DSP与CPLD共同完成。DSP主要负责提供DDS信号,频率追踪,监控电路等部分,其程序的控制主要依托于中断模块来完成。CPLD主要负责数据的传输。在上述研究的基础上,开展了超声研磨电源性能测试试验。搭建了试验平台,通过在不同电流及负载下的超声研磨试验,验证了电源的恒流输出及负载变化下的快速响应功能和频率追踪功能。超声研磨恒流电源的设计达到了预期的目标,并且性能良好。完成了简单的超声研磨与普通研磨的对比试验,证明了超声研磨相对于普通研磨的优越性,为后续工艺试验的进一步展开奠定了基础。