超聲波加工是磨料在超聲波振動(dòng)作用下的機(jī)械撞擊和拋磨作用與超聲波空化作用的綜合結(jié)果，其中磨料的連續(xù)沖擊是主要的。加工時(shí)在工具頭與工件之間加入液體與磨料混合的懸浮液，并在工具頭振動(dòng)方向加上一個(gè)不大的壓力，超聲波發(fā)生器產(chǎn)生的超聲頻電振蕩通過換能器轉(zhuǎn)變?yōu)槌曨l的機(jī)械振動(dòng)，變幅桿將振幅放大到0.01～0.15mm，再傳給工具，并驅(qū)動(dòng)工具端面作超聲振動(dòng)，迫使懸浮液中的懸浮磨料在工具頭的超聲振動(dòng)下以很大速度不斷

1）沖擊作用。工具頭在垂直于加工表面的方向上作超聲振動(dòng)，迫使磨料顆粒以很大的速度和加速度沖擊工件表面。 
2）磨蝕作用。工具的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)磨粒做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，類似于磨削過程，主要作用是使磨粒具有切向力作用，起到切削工件和清除工件表面各種碎屑的作用。 
3）空化作用。工具頭做高頻振動(dòng)，使磨料懸浮液產(chǎn)生空化作用，加劇了磨粒對(duì)工件材料的沖擊破裂和去除。 
旋轉(zhuǎn)超聲加工的特點(diǎn)及優(yōu)勢 
1) 超聲加工可以加工導(dǎo)電性和非導(dǎo)電性等各種硬脆性材料，如陶瓷、寶石、硅、金剛石、大理石等非金屬材料，也適用于加工低塑性和硬度高于40HRC 的金屬材料，如淬火鋼、硬質(zhì)合金、鈦合金等。 
2) 由于工件材料主要依靠磨粒瞬時(shí)局部的沖擊作用，故工件表面的宏觀切削力很小，切削熱少，不會(huì)產(chǎn)生變形及燒傷而改變工件表面的化學(xué)/電性質(zhì)，故加工精度和加工表面質(zhì)量都比較好。與其它材料去除過程相比，超聲加工能達(dá)到更高精度和表面光潔度。在大多數(shù)超聲加工中，可以獲得的平均工件表面粗糙度是 0.50μm。使用合適的辦法，可以獲得 0.25μm的表面粗糙度。 
3) 超聲加工中，可用較軟的材料制作較復(fù)雜形狀的工具，且不需要工具與工件復(fù)雜的相對(duì)運(yùn)動(dòng)， 就可加工出各種復(fù)雜型腔和型面。 故機(jī)床結(jié)構(gòu)簡單， 操作維修方便。 
4) 旋轉(zhuǎn)超聲加工，采用固結(jié)磨粒的工具對(duì)加工工件進(jìn)行高頻、斷續(xù)加工，是超聲加工和切、磨削加工的復(fù)合加工方式，比單純的超聲加工和切磨削加工更具有突出的優(yōu)勢。 
5) 更好地提高加工精度和工具壽命。在普通超聲加工中，需要持續(xù)將磨料漿注入到工具與工件之間的間隙，并且需要不斷地將工具與工件的間隙處的磨料漿排出，結(jié)果導(dǎo)致材料去除率低，當(dāng)加工深度較大時(shí)，甚至導(dǎo)致加工停止。而且磨料漿流經(jīng)加工表面時(shí)，對(duì)已加工表面進(jìn)行磨拋，大大影響了加工精度。另外，磨料對(duì)工具也具有磨損作用，導(dǎo)致工具磨損加劇，進(jìn)而難以保證加工精密。而旋轉(zhuǎn)超聲加工采用固結(jié)磨料工具進(jìn)行加工，不再需要游離磨料懸浮液作為加工介質(zhì)，同時(shí)工作液更容易在加工工具及加工表面之間流動(dòng)，容易促進(jìn)超聲空化效果的產(chǎn)生，而且能更好地對(duì)工具及加工表面冷卻，及時(shí)的帶走磨屑，因而較普通超聲加工大大提高型面加工的精度。 
6) 更好地提高了已加工表面的耐磨性、耐腐蝕性。如超聲絎磨汽缸套內(nèi)孔表面加工中，以高頻、斷續(xù)加工的方式在加工表面上形成數(shù)以萬計(jì)的微型儲(chǔ)油凹坑，在缸套和活塞工作的時(shí)候起到潤滑和降低摩擦系數(shù)的作用，防止粘著和咬合的出現(xiàn)，有效延長缸套使用壽命。 
7) 大大地提高了生產(chǎn)效率。旋轉(zhuǎn)超聲加工的復(fù)合加工機(jī)理，更適宜于硬脆性材料的加工，其去除率可以達(dá)到普通切磨削的 6 到 10 倍，是普通超聲加工材料去除率的 10倍。 
8) 特別適用于難加工材料的深小孔加工，采用麻花鉆鉆削難加工材料深孔時(shí)，會(huì)出現(xiàn)很多問題，如切削液不易進(jìn)入切削區(qū)、切削溫度高、刀刃迅速磨鈍、切削力大，鉆頭易折斷、排屑困難，需要經(jīng)常退刀等，加工孔精度差，表明粗糙度大，壽命短。 采用超聲旋轉(zhuǎn)鉆削加工， 超聲振動(dòng)的作用使切屑與、 工件間的摩擦阻力減弱，使切屑的排出流暢，不需要退刀排屑，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；若振幅選擇合適，超聲旋轉(zhuǎn)加工的軸向力比普通切削力下降 30%左右，從而提高鉆頭壽命。可見，超聲旋轉(zhuǎn)加工是難加工材料深小孔加工的有效方法