超声车削是给刀具（或工件）在某一方向上施加一定频率和振幅的振动，以改善车削效能的车削方法。振动车削有两种，一种是以断屑为主要目的，这时多采用低频（最高几百赫兹）、大振幅（最大可达几毫米）的进刀方向振刀；另一种是以改善加工精度和表面质量、提高车削效率、扩大车削加工适应范围为主要目的，则要用高频、小振幅（最大约30μm）。经验表明，在车削速度方向振刀效果最好，这就是下面要介绍的超声振动车削。
超声振动系统的原理是：超声波发生器将交流电（50Hz，220V或380V）转换成超声频的正弦电振荡信号，换能器将电振荡信号转换成超声频机械振动，变幅杆将换能器的纵向振动放大后传递给超声车刀。
超声车削装置的作用是使车刀获得一定振幅的超声频机械振动，将超声振动系统和车刀固定在刀架上实现超声车削加工。
超声车削装置主要有纵向振动、弯曲振动两种形式，如表6.5-15所示。
表6.5-15 超声车削装置的主要形式
超声车削一般通过在卧式车床上安装超声车削装置实现，使用超声车削装置时应注意以下几个方面的问题。
1.车床的选择和调整
试验证明，精度比较低的车床经过适当的调整也是可以使用的。由于超声车削属于精密加工，选用精密机床和超精密机床，效果会更理想。
改造卧式车床时应解决以下几个问题：
1）主轴的轴向窜动和径向圆跳动应调整到最小，因为车床的这两个指标对加工精度和表面粗糙度有较大的影响。
2）调整车床驱动电动机主轴和传动带轮之间的安装位置，使电动机在旋转时所产生的振动最小，并且防止电动机在旋转时所产生的低频振动传递给机床主轴。因此，应使用振动小的电动机，或将电动机同车床床身分开。
4）主轴旋转速度应该保持不变。
5）车床的床鞍和小滑板不能有前、后、左、右的晃动，且在进给时要平稳，不能产生“爬行”现象。
6）车床本身的低频振动，持别是在车床本身的低频振动振幅较大时，往往会破坏超声车削的工艺效果，此时，车刀的超声机械振动将叠加在车床的低频振动之上，工件上将布满有规律的低频振纹。
超声车刀的振动频率在18kHz以上，刀尖振幅仅有16μm，如果车床主轴的低频振动振幅达到20μm，则会破坏车刀正常的超声机械振动。超声车削只能消除或减弱车削中的自激振动，而对车床本身的低频振动无能为力。所以，超声车削要求车床本身的低频振动振幅越小越好。
2.超声振动系统的安装和调整(www.xing528.com)
当把换能器、变幅杆和车刀组装成一个声振系统并装在卧式车床刀架上时，往往由于设计、制造不当而出现许多问题，见表6.5-16。
表6.5-16 超声振动系统的安装和调整可能出现的问题
3.切削用量的选择
超声车削切削用量的选择见表6.5-17。
表6.5-17 超声车削切削用量的选择
（续）
4.车刀刀尖高度的调整
超声车削对车刀刀尖高度有较严格的要求。它要求车刀刀尖最好低于工件回转中心（机床主轴回转中心）一个振幅值（车刀正装时）。当刀具上振时，刀尖正好处于工件的回转中心处。为此，必须精确测量机床主轴的回转中心高，然后调整刀尖的中心高，使其最好低于一个振幅值。
如果车刀刀尖高于工件的回转中心，车刀下振时，车刀将不能离开工件，刀具后面将与工件产生强烈摩擦，从而大大地增加了切削力，使工件产生振动，工件加工表面和已加工表面将布满规则发亮的低频振纹。
如果车刀刀尖低于工件回转中心过多，车刀刀尖振动的方向将不在工件回转的线速度方向上，同时将会增大车刀刀尖的负荷，此时工件的加工表面和已加工表面将布满白而不亮的低频振纹。
这里不是说车刀刀尖必须正好低于工件回转中心一个振幅值，而是说越接近这个数值越好。
车刀刀尖高度的测量和调整比较容易，使用千分表就可以顺利地进行测量。
5.切削液的选择
超声车削试验证明，加车削液比不加车削液效果好。一般来说，选用全损耗系统用油或全损耗系统用油加煤油作车削液，工艺效果更佳。
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