超声加工系统目前已广泛运用于工业生产过程中，由于其独居特色的加工方式，使得其成为特种材料加工领域中不可或缺的一种加工技术。那么，什么是超声波加工呢?它有哪些特点?应用在哪些领域?本文将具体梳理。

1.超声波加工

超声加工(ultrasonic machining简称USM)是利用超声振动的工具在有磨料的液体介质或干磨料中，由此产生磨料的冲击、抛磨、液压冲击和气蚀作用来去除材料，或沿一定方向给工具(工件)施加超声振动进行振动加工的加工方法。

超声加工可分为单一超声加工和超声复合加工两种方式,超声复合加工是指采用超声、电解和电火花等复合的加工方法,在保持单一加工方法技术优势的同时,又能够克服各自的技术局限,在有效去除材料的前提下,实现微结构的高精、高效和低成本加工。

2.超声波加工的特点

(1)由于工件是通过磨粒的连续冲击和抛磨作用而去除材料，所以主要适用于加工各种不导电的硬脆材料，对导电的硬质金属材料，如淬硬钢、硬质合金也能加工，但对于硬度和脆性不大的韧性材料，因其对冲击具有缓冲作用，反而难以加工。

(2)加工主要靠磨粒的直接作用，故工具材料的硬度可低于被加工材料的硬度，工具通常可用中碳钢制造。

(3)加工时工具仅作轴向振动，更换不同截面形状的工具，加工各种形状的孔、槽和型腔。

(4)加工时，工件只受磨料瞬时的局部冲击力，不存在明显的横向摩擦力，所以受力小，热影响小，因而适合于加工薄壁、窄缝、薄片零件。

3.超声波加工的应用

(1) 难加工材料的加工应用

加工材料通常包括高温合金、高强钢、陶瓷材料等。这些材料一般都具有相同的特征，大多数都是硬度很高，强度高，很难受到磨损，抗氧化能力强，以及能够很好的耐腐蚀，耐热的。正是由于这些优点，这些材料被广泛地应用到机械、国防、航空或者工业等各种领域。但也正因为其较高的硬度和自身的脆性，这些材料在加工过程中在很大程度上会损害原材料的价值，不能发挥其自身的最大效益。有研究表明，超声加工技术可以降低切削与加工带来的损伤，从而减少刀具的磨损量，也能在一定程度上降低脆性材料的破损程度，此外对于材料表面微裂纹的产生也有一定的减少作用。并且超声波加工技术，能够提升加工质量和效率。

(2)超声表面光整强化加工应用

零件的表面往往会影响零件内部的质量，其表面的耐磨程度、以及密封性等特征往往会对质量产生根本的影响。超声表面光整强化加工技术，是指对零件的表面进行光整调整，强化抗疲劳的表面。目前在这方面的应用主要有超声喷丸技术和超声滚压强化技术。前者是通过大功率超声来对表面进行喷丸处理，从而强化表面质量的一种强技术。后者则是通过施加与压力和高频的冲击力来进行变形和强化，从而提高零件的表面强度，提高质量和效率。

(3)弱刚性结构件的加工应用

弱刚性结构件的加工对于众多学者来说一直以来都是一个困惑点，由于其自身的结构原因，在加工过程中。会由于较差的刚性导致变形。常见的包括超声长零件、薄壁型零件、微小型零件，复杂曲面件等。超声加工技术则可以克服刚性差这一弱点，且针对弱刚性结构件，主要有深小孔加工技术和零壁型加工技术两种类型。

除了上述三个方面的加工应用，其他的应用还包括超声波焊接加工，磨料冲击加工等。

以上梳理了超声波加工的定义、特点及应用，希望对你有所帮助，如果你想了解更多相关内容，敬请关注三个皮匠报告的行业知识栏目。

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