目前,超声检测主要应用于航空、航天、船舶、核能、石油管道等关键性构件的检测,且检测成本较高。机床超声检测附件可以较好的解决超声检测对象的局限性和超声检测的高成本等问题,实现普通零件大批量在线自动检测。超声耦合模块是机床超声检测附件的重要组成部分,但国内外对超声检测耦合技术的定性和定量研究很少,因此本文通过对机床超声检测附件中的耦合技术研究,为超声检测动水耦合技术提供理论依据与技术支持,推动机床超声检测附件产品族的发展。本文的主要研究工作有以下几点:(1)综合利用超声学、流体力学和机械工程学知识,从理论上探究换能器、耦合头结构、耦合介质、被检工件四者的相互作用规律,探索良好耦合的条件,为耦合头的设计提供理论依据;(2)运用ANSYS Workbench软件对耦合头内部流体的流动状态进行模拟仿真,通过改变不同的结构参数获得多组内部流体三维流线图,根据仿真结果优化耦合头结构设计;(3)搭建数控车床超声检测动水耦合试验平台,通过试验证明耦合理论和仿真结果的科学性和可行性,将多组试验结果绘制成折线图进行对比分析,总结出最佳耦合理论的内涵和如何找到最佳耦合状态;(4)根据最佳耦合理论设计机床超声检测附件产品族中的耦合头模块和耦合循环系统模块,同时设计能够将耦合模块安装在机床上的机械辅助装置。