一、原始依据（包括设计或论文的工作基础、研究条件、应用环境、工作目的等。）
1.1 论文的工作基础
孔加工是机械加工中非常重要加工工序，在孔加工中特别是小孔的加工最为困难。通常将孔径0.5mm~3mm范围内的孔称为小孔，将深径比大于10的称之为小直径深孔。随着航天、航空、电子、机械、仪器仪表、化学纤维、自动控制及医疗器械等科学技术和工业生产的发展，小孔加工尤其是小直径深孔加工的重视程度越来越高。
小直径深孔研究现状表明，国内现有技术一方面用传统加工技术继续加工普通金属、塑料材料的微孔，另外也在积极运用振动切削技术加工硬脆性材料。国外部分国家拥有制孔先进技术，然而针对不同材料，不同的加工环境，不同的经济效益等等，在国内未必能够完全适用。面对硬脆材料的加工，小直径深孔加工技术还有很长的一段路要走。
在硬脆材料的小孔加工中，多采用小直径磨头进行磨削加工，传统加工过程中缺乏对磨削力的监控和控制，较大的磨削力极易使工件破裂或工具损坏，造成较大损失。加工过程中，加工力有一个合适的值以保证工件具有较好的加工质量和加工效率，我们称刀具施加给工件的力为静载荷或静压力或负载力，整个系统为刀具负载匹配系统。特别是深小孔的加工中，这种负载力会产生经常性的突变。需要对加工负载力进行监控与控制。
1.2 研究条件
在课题组前期的研究中，已建立了可用于各种机床的集成化的负载匹配系统，进行了负载匹配气浮工作台的基本结构优化，完成了气动系统设计，为气浮工作台提供润滑和支撑，搭建了电气控制模块，使用3个力传感器实时采集超声加工过程中的切削力信号，并进行气浮工作台的反馈控制。这些研究成果可为本题目的研究提供了良好的研究基础。课题所需的PLC硬件已经完成采购，具备课题开展的条件。
1.3 工作目的
本课题采用工业PLC作为主控制单元，以内置气缸的气浮工作台作为执行机构，力传感器反馈磨削力信号，电气比例阀控制气缸内压力以调节磨削力大小。通过本课题的研究，可使本科生既掌握了PLC控制系统的搭建与调试手段，又培养了分析问题的基本科研能力。
二、参考文献
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三、设计（研究）内容和要求（包括设计或研究内容、主要指标与技术参数，并根据课题性质对学生提出具体要求。）
研究内容包括：
（1）针对PLC控制系统进行文献调研，进行PLC控制系统的搭建；
（2）考虑切削力变化特征，进行PLC控制程序开发；
（3）根据硬脆材料深孔加工的需求，考虑人机互动，进行用户界面的开发。
（4）完成毕业设计论文1份，其中正文不少于2万字，完成毕业答辩；
（5）相关英文文献翻译，不少于5000字；
（6）参考文献（不包括教科书）不少于15篇。
