超声加工的特点与应用

频率高于20KHz的声波被称为超声波。超声加工就是利用超声振动，将高频振动能量附加到机械加工过程中的一种特种加工方法，英文简称为USM。

加工时，刀具作超声频振动，以每秒钟次以上的高频振动不断锤击工件表面，使工件逐步破碎。通过冷却液循环流动，带走被粉碎下来的材料微粒，刀具逐渐深入材料中，使工件成型。

超声加工

超声加工的特点与优势

加工的光洁度、精度好。由于超声加工去除加工材料是依靠磨料瞬时局部的冲击作用，故工具对加工材料的宏观切削力小，切削热小，不会引起变形及表面烧伤，达到更好的光洁度和加工精度。也特别适合加工不能承受较大机械应力的薄壁、窄缝、低刚度的零件。

适合于硬脆性难加工材料加工。极限切削力是保证硬脆性材料超声磨钻工艺的首要条件，超声加工的加工方式和原理，相较于普通加工，能大幅减小对工件表面的切削力、切削热，以及刀具负荷，能显著提升难加工材料的加工效率，为玻璃、陶瓷、蓝宝石、碳化硅等硬脆性材料加工提供高效、高质的解决方案。

易于微小孔加工与抛光。相较于微小孔普通加工方式的不易排屑、刀具强度低，超声加工频率高，可以每秒次以上的频次微量去除材料，减小刀具切削力，减少刀具损坏，保证加工效率，提升加工表面质量。

无需改变机床结构。随着超声加工技术不断发展，目前超声系统可实现小型化、模块化设计，适用于不同类型加工机床，使用门槛低，可快速部署。

国内超声技术及其产品供应商优超自主研发的超声加工系统就无需改变机床结构，只需更换主轴或刀柄，就可与原有数控机床无缝通讯，帮助传统机床升级，实现超声加工。

可与其他加工方法组合成复合加工。可与电火花加工、电解加工、切削加工、磨削加工等结合起来，形成复合加工。复合加工的方法能改善电加工或切削加工的条件，提升加工效率和质量。

超声加工的应用

超声加工已经逐步成为提高机械加工能效的一种重要手段。从应用行业上看，超声加工目前的主要应用于3C、航空航天、国防军工、5G新材料、新能源等行业。

例如：

3C行业，随着人们对3C产品品质要求的提高，促使手机等3C产品朝着高集成、高精密化发展，但产品更新换代快、结构件日趋小巧，升级加工精度和表面质量的难度增大。超声加工能帮助打造精密生产，提升效能。

航空航天行业，产品质量要求高，该领域的重要材料如碳碳复合材料、碳纤维类具有高强度、低密度、耐超高温、耐腐蚀等优异特性，但其高强度、高弹性模量、耐磨损性在加工时难度大，不易切削、容易崩边、刀具磨损快。超声加工能减少刀具负荷，改善崩边毛刺现象，实现加工质量和效率。

优超用超声加工的碳碳复合材料

从材料上看，超声加工在解决硬脆性材料加工难题上有较明显效果，目前主要应用于玻璃、陶瓷、蓝宝石、碳化硅等难加工硬脆性材料的打孔、开槽、批量小型零件去毛刺、模具表面抛光。

随着新材料、难加工材料、难加工结构与表面对加工质量和需求的提高，超声加工将有更广阔的应用前景。