超声加工也称为超声波加工。超声波是指频率f在16 000～20 000 Hz的振动波，它区别于普通声波的特点是：频率高、波长短、能量大，传播过程中反射、折射、共振、损耗等现象显著。它可使传播方向上的障碍物受到很大的压力，超声加工就是利用这种能量进行加工的。
1.超声加工的工作原理
超声加工是利用工具端做超声频振动，通过磨料悬浮液加工使工件成形的一种方法，工作原理如图7-5所示。加工时，在工具1和工件2之间加入液体（水或煤油等）和磨料混合的悬浮液3，并使工具以很小的力F轻轻压在工件上。超声波发生器7将工频交流电能转变为有一定功率输出的超声频电振荡，通过换能器6将超声频电振荡转变为超声机械振动。其振幅很小，一般只有0.005～0.01 mm，再通过一个上粗下细的变幅杆4、5，使振幅增大到0.01～0.15 mm，固定在变幅杆上的工具即产生超声振动（频率在16 000～25 000 Hz）。振动迫使工作液中悬浮的磨粒不断地高速撞击、抛磨加工表面，将材料被打击下来。虽然每次打击下来的材料很少，但由于每秒钟打击的次数多达16 000次以上，所以仍有一定的加速度。与此同时，工作液受工具端面超声振动作用而产生的高频、交变的液压正负冲击波和“空化”作用，促使工作液钻入被加工材料的微裂缝处，加剧了机械破坏作用。加工中的振荡还强迫磨料液在加工区工件和工具间的间隙中流动，使变钝了的磨粒能及时更新。随着工具沿加工方向以一定速度移动，实现有控制的加工，逐渐将工具的形状“复制”在工件上，加工出所要求的形状。
图7-5 超声加工原理示意图
1—工具；2—工件；3—磨料悬浮液；4，5—变幅杆；6—换能器；7—超声波发生器
2.超声加工的特点
①适合于加工各种硬脆材料，特别是不导电的非金属材料，例如玻璃、陶瓷（氧化铝、氮化硅）、石英、锗、硅、石墨、玛瑙、宝石、金刚石等。对于导电的硬质金属材料如淬火钢、硬质合金等，也能进行加工但加工生产率较低。(www.xing528.com)
②由于工具可用较软的材料，可以制成较复杂的形状，故不需要使工具和工件做比较复杂的运动，因此超声加工机床的结构比较简单，操作、维修方便。
③由于去除加工材料是靠极小磨料瞬时局部的撞击作用，故工件表面的宏观切削力很小，切削应力、切削热很小，不会引起变形及烧伤，表面粗糙度也较小（Ra1～0.1 μm），加工精度可达0.01～0.02 mm，而且可以加工薄壁、窄缝、低刚度零件。
3.超声加工的应用
主要用于对硬脆材料加工圆孔、型孔、套料微细孔。图7-6所示为超声波电火花复合加工小孔装置，可对电火花加工后的各种模具进行抛磨光整加工等。
图7-6 超声波电火花复合加工小孔装置
1—压电陶瓷；2—变幅杆；3—工具电极；4—工件
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