超声加工也叫做超声波振动熔接，是指利用超声振动工具在含有磨料或干磨料的液体介质中产生磨料冲击、抛光、液压冲击和空蚀，或在一定方向上对工具或工件施加超声振动，或利用超声波振动将工件组合在一起的加工方法。

在硬脆材料去除领域，利用刀具的作用力来去除材料，刀具磨损严重，而电加工性能受到工件材料导电性的限制。激光加工过程中产生的大量热量容易导致工件表面产生裂纹和氧化。超声加工是一种非接触式加工，其加工性能不依赖于材料的导电性，加工过程中产生的切削热很小，是玻璃、工程陶瓷、硅晶体、石英晶体等硬脆材料最有效的加工方法。

加工特点与优势

(1).光洁度好，精度高。

超声波加工材料依靠瞬时局部冲击磨料，因此宏观切削力小，相应的切削热也很小，不会产生表面烧伤或变形，从而达到更好的精加工和加工精度。

(2)适用于硬脆材料的加工。

极限切削力是保证硬脆材料超声磨削和钻削技术的首要条件。与普通加工相比，超声加工的方式和原理可以大大降低工件表面的切削力、切削热和刀具载荷，并能显著提高难加工材料的加工效率。

它为玻璃、陶瓷、蓝宝石、碳化硅等硬脆材料的加工提供了一种高效、高质量的处理方法。

(3)微孔易于加工和抛光。

一般说来，常用的加工方法不容易去除小孔，刀具的切削精度低，但超声加工效率高，频率超过每秒20000次，一次只去除少量材料，有效地降低了刀具的切削力，保证了加工效率，提高了表面加工质量。

（4）.没有必要改变机床的结构。

随着超声加工技术的不断发展，超声系统可以实现小型化和模块化设计，适用于不同类型的加工机床，阈值低，可快速部署。

加工技术的应用

一般耐火材料有高温合金、钛合金、高强度钢、复合材料、陶瓷材料等，这些材料具有硬度高、强度高、不易磨损、不易氧化、耐热、耐腐蚀等优点，在机械制造、国防、航空工业等领域得到越来越广泛的应用。

一.陶瓷

陶瓷材料是一种典型的难加工材料，磨削一直是唯一的加工方法。随着技术的发展，人们尝试用超声波、电火花加工、离子束、激光和复合加工方法来加工陶瓷，并取得了一些研究成果。陶瓷材料的超声加工具有独特的优势。

将超声旋转加工应用于ZrO 2陶瓷的加工，确定了工艺参数对材料去除率的影响，促进了超声旋转加工技术在氧化锆陶瓷加工领域的应用。

二.碳纤维

碳纤维是由碳元素组成的特种纤维，具有密度低、强度高的特点，广泛应用于国防、军工、民用等方面。工业上使用往复式无磨线锯切割碳纤维材料，但加工效率低，线锯使用寿命短。

通过对超声金刚石线锯复合加工碳纤维材料工件的对比试验，得出在超声辅助加工过程中，锯切力较小，表面粗糙度值较低，工件加工路径直线度和表面加工质量较好。

三.金刚石

多晶金刚石（PCD）是新型材料。它具有与天然金刚石相似的性质，具有非常广阔的应用前景。但PCD具有较高的硬度和耐磨性，传统的加工方法很难有效地对其进行加工。

利用电火花超声复合加工技术对聚晶金刚石进行了加工实验。实验证明，该方法是非常有效的，特别适用于金刚石等硬脆材料的磨削和抛光。

四.其他应用程序。

对氧化铝陶瓷和氧化锆进行超声冲击处理后，工件表面产生较高的残余压应力，提高了陶瓷的抗断裂性能。

超声刀是利用高强度聚焦超声原理进行骨外科手术的医疗器械。骨组织切割效果好，手术精度高，对神经、血管等软组织保护好，术中出血少，视野清晰。

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