（1）超声波加工的基本原理
频率超过16 000 Hz的声波称为超声波。超声波的能量比声波大得多，它可对传播方向的障碍物施以很大的压力，其能量强度可达几十瓦至几百瓦每平方厘米。如图5．4．7所示，超声发生器产生超声频振荡，通过换能器将超声频振荡转换成小振幅的机械振动，再借助于振幅放大棒将振幅放大到0．01～0．1 mm的范围内，并传给工具，驱动工具振动。当工具与工件紧密相靠时，工作液中的悬浮磨料在工具振动的作用下，以极大的速度不断冲击和琢磨工件表面，使工件局部材料破碎。此外，工作液受工具端部的超声频振动作用，产生小液压冲击和空化现象，促使液体钻入被加工材料的裂隙中，加速机械破碎作用；空化现象在工件表面形成液体空腔，闭合时引起的极强的液压冲击也使工件表面毁坏。在加工过程中，磨料悬浮液循环流动，使磨料不断更新，并带走被破碎下来的工件材料微粒，于是工具逐步深入到工件材料中，工具形状便“复印”在工件上。
图5．4．7 超声波加工原理示意图
工具材料常用不淬火的45钢。工具的形状和尺寸应比被加工表面的形状和尺寸相差一个“加工间隙”，加工间隙稍大于磨粒的平均直径。磨料常用碳化硼、碳化硅或氧化铝等。磨料粒度大，则生产率高，加工精度低；粒度小，则相反。超声波加工在超声波加工机床上进行。
（2）超声波加工的特点和应用
①超声波加工主要用于加工各种硬脆材料，尤其是电火花和电解无法加工的不导电材料和半导体材料，如玻璃、陶瓷、石英、玛瑙、宝石、金刚石、锗、硅等。对于韧性好的材料，由于它的缓冲作用则不易加工。
②超声波加工的生产率比电火花、电解加工低，但加工精度较高。加工孔时精度可达0．005 mm以上，表面粗糙度R a＜0．1。因此，对一些高精度的硬质合金冲压模、拉丝模等，常先用电火花粗加工和半精加工，最后用超声波精加工。
③超声波加工对工件材料的宏观作用力小，热影响小，可加工某些不能承受较大机械力的薄壁、窄缝和薄片零件等。
④超声波能加工出各种形状复杂的型孔、型腔和成形表面等。采用中空形状的工具，还可实现各种形状的套料。此外，超声波加工还可以进行雕刻等工作。
