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超声加工技术的研究进展及其发展趋势张能;魏昕;谢小柱;胡伟【摘要】Ultrasonic machining technology is a new kind of processing technology in the traditional manufacturing and processing technology,in which the workpiece or tool is applied on controllable ultrasonic vibration along a certain direction and it has the advantage of improving the workpiece surface quality, reducing the tool wear, reducing the processing area temperature,reducing the cutting force and many other advantages. This paper introduces the research progress of ultrasonic machining technology in the ultrasonic vibration system、processing parameters、ultrasonic combined machining、deep hole machining, and summarizesthe characteristics of these studies. Based on the up to date developmentof the ultrasonic machining technology,the problems to be solved in the ultrasonic machining technology research are analyzed and the future prospects of ultrasonic machining technology are expounded.%超声加工技术是在传统制造加工技术中,对工件或者工具施加沿一定方向的可控的超声频振动而形成的一种新型加工技术,其具有提高加工工件表面质量、减小加工工具磨损、降低加工区域温度及减少切削力等诸多优点.介绍了超声加工技术在超声振动系统、加工工艺参数、超声复合加工和深小孔加工等方面的研究进展,概括了各项研究的加工特点.综合近年来对超声加工技术的研究进展,分析了对超声加工技术研究中存在的待解决问题,并阐述了未来超声加工技术的发展趋势.【期刊名称】《机械设计与制造》【年(卷),期】2018(000)004【总页数】4页(P266-268,272)【关键词】超声加工;超声振动系统;超声复合加工;深小孔加工;发展趋势【作者】张能;魏昕;谢小柱;胡伟【作者单位】广东工业大学机电工程学院,广东广州510006;广东工业大学机电工程学院,广东广州510006;广东工业大学机电工程学院,广东广州510006;广东工业大学机电工程学院,广东广州510006【正文语种】中文【中图分类】TH161 引言超声加工是使用在作高频率小振幅运动的振动工具，在含有磨料的液体介质中不断往复振动，从而对磨料产生冲击、抛磨、液压冲击及由此产生的气蚀空化作用来进行材料的去除，或者对工具（或工件）沿一定方向施加可控超声频振动来进行加工，从而实现材料的去除[1]。
超声波加工技术的研究与应用超声波是指频率大于20 kHz的机械波，因其具有易于调节、浅表性加工等优势，近年来在加工领域得到广泛应用，成为一种重要的新兴加工技术。
本文将从超声波加工技术的原理、特点、研究现状以及应用领域四个方面进行阐述。
一、超声波加工技术的原理超声波加工技术的核心原理是利用超声波传导的机械振动引起物体的微小位移，从而实现加工目的。
超声波加工技术通常采用高频振荡器产生超声波，其能量通过声波振幅传递到加工工具，再通过工具的振动作用于被加工物体。
这种超声波传导的振动能量有强烈的破坏性，可以使材料迅速产生渐进性断裂，从而进行相应的加工。
超声波加工技术可分为振动智能控制，超声冲击波加工控制，超声波整理和超声波车削几类。
二、超声波加工技术的特点超声波加工技术具有以下特点：（1）易于调节。
由于超声波频率可随意变换，所以加工过程中易于调控，不会对材料本身造成过大的损伤。
（2）针对表面加工。
由于超声波加工的振动频率大，因此只能实现浅表性的加工，通常用于表面修整、去毛刺、去污等精细处理。
（3）高效节能。
超声波加工技术的加工效率高，同时由于其加工方式具有局部性，因此能够充分利用能量，达到高效节能的目的。
三、超声波加工技术的研究现状目前，国内外对于超声波加工技术的研究大部分集中于超声波加工的机理、材料性能变化、加工参数优化等方面。
近年来，超声波加工技术在新材料加工领域得到广泛应用，如新型金属材料、高强度焊接材料等都可以用超声波加工来进行修整、加工、处理等。
此外，超声波加工技术还在精密加工、微机械加工等领域得到广泛应用，其中最典型的应用就是超声波打孔技术，多用于石英和陶瓷等硬质材料的加工。
四、超声波加工技术的应用领域超声波加工技术具有广泛的应用领域。
其中，应用最广的无疑是超声波手术刀，已成为现代微创手术的首选器械。
同时，在汽车、航空、航天、军工等领域，超声波加工技术也得到了广泛的应用，如超声波焊接、超声波清洗、超声波测厚等。
浅谈对超声医学的发展现状与前景之探究一、发展现状1.应用范围目前，超声医学已经广泛应用于多学科领域，包括妇产科、心脏病学、肿瘤学、泌尿外科、神经学等。
妇产科领域：超声技术在妇产科领域中得到了广泛应用。
可以用于孕产妇群体的分娩监测，胎儿发育情况的评估以及产前胎儿畸形检查等方面。
心脏病学领域：超声医学无创性检测的特点，使得心脏病学成为最广泛的超声应用领域之一。
通过超声心动图，可以对心脏病进行精确定位和诊断，对引起心脏病的原因进行分析。
肿瘤学领域：超声医学在肿瘤学领域中应用广泛。
超声检测技术可以精确地观察肿瘤的大小、部位和形态以及周围组织的情况，为肿瘤的诊断和治疗提供了科学基础。
神经学领域：超声检测也广泛应用于神经学领域中。
可以对脑血管、神经结构等进行诊断。
2.方法超声医学按其成像的方式分为二维超声、三维超声、弹性成像等技术。
其中，前两种成像技术应用最为广泛。
二维超声成像是指将器械作为超声波传感器，收集横截面超声波信号后，用计算机将信号转换成二维成像。
目前，二维超声成像仍然是临床医学中常用的成像技术。
三维超声成像是指利用计算机将多个二维图像组合起来，通过三维重构算法，实现对人体显微结构的立体成像。
三维超声成像结合前视光学的三维电子成像技术，比二维超声成像更为精准，越来越得到广泛应用。
二、发展前景尽管当前超声医学已经在多学科领域中得到广泛应用，但随着技术的不断发展和创新，其应用领域和方法还将不断拓展和完善。
1.智能化随着人工智能技术的不断发展和应用，超声医学也将实现智能化。
在智能化医疗领域，超声医学作为非常安全、低成本、无附加风险的成像技术，其发展前景非常广阔。
智能化超声医学能够自主计算、识别、分析，对病变、畸形等进行快速、准确的诊断。
2.微创技术3.精准医疗总之，随着超声医学技术不断的发展和创新，超声医学将在医学成像领域占据更为重要的地位。
超声医学将逐渐发展出更多新的应用方法，为人类健康事业做出更大的贡献。
1 序言近年来，先进工程材料在航空航天、汽车、半导体、3C和医疗等制造业领域中不断涌现，如钛合金、高温合金、工程陶瓷、陶瓷基复合材料以及蜂窝复合材料等，这些材料具有优异的使用性能，然而机械加工性能很差，属于典型的难加工材料[1]。
在使用传统的机械制造技术对这些材料进行精密加工时遇到了一定的瓶颈，一种新型的制造工艺技术——超声加工技术，即Ultrasonic Machining（UM），受到越来越多的关注并得到大量的应用。
超声加工技术是一种通过超声波振动能量实现难加工材料精密去除的工艺技术，该技术是将超声波振动能量通过一系列结构的传播和变换聚焦在刀具的工作区域，从而形成被切削材料的冲击去除效果，进而可以提高众多难加工材料的可加工性能。
该技术在加工过程中具有众多优点，如：降低切削力和减少切削热、减小刀具磨损和崩边毛刺、优化切屑形态、提高表面质量、降低亚表面损伤以及提高加工效率等（每个加工工艺具体的改善效果因超声刀具、材料、工艺等的不同而存在一定的差别）。
超声加工技术是一种基于功率超声技术发展起来的特种加工技术，它本质上是一个物理去除过程，不涉及材料性质的改变。
随着市场化的需求越来越强烈，超声加工技术中商用标准化系统也成为了目前市场需求的重点，相关的超声加工技术开始走出实验室，在众多典型难加工材料的精密加工中得到应用，如：光学玻璃、蓝宝石、陶瓷、氧化铝陶瓷、钛合金、高温合金、碳纤维复合材料以及铝基碳化硅复合材料等，其应用领域及典型案例如图1所示。
近几年，国内难加工材料的大量应用，带来了较多的超声加工技术应用需求，促使了该技术的市场化，多家科研机构和制造企业纷纷开始进行超声加工技术的产业化应用。
图1超声加工应用领域及典型案例2 超声加工技术发展现状“工欲善其事，必先利其器”，超声加工技术是针对难加工材料精密加工的利器。
在大多数切削加工领域，超声加工更确切的名称应该为“超声辅助精密加工”，即在传统切削加工技术上辅助超声振动，从而实现特殊的材料去除效果。
超声振动加工技术发展趋势德州海天机电科技有限公司摘要：陶瓷、光学玻璃、功能晶体、金刚石、宝石和先进复合材料等具有优越的物理、化学和机械性能，在航空、航天、军工、电子、汽车和生物工程等领域正得到越来越广泛的应用，并且其应用还在不断向新的领域扩展。
与此同时，人们开始探索特种加工方式来加工这些难加工材料。
超声加工技术就是在此背景下发展起来的，实践证明，它是加工上述难加工硬脆材料的高效和经济有效的方法之一。
关键词：超生加工发展特点及优势应用潜能一、超声加工技术的发展1927年，美国物理学家伍德和卢米斯最早作了超声加工试验，利用超声振动对玻璃板进行雕刻和快速钻孔。
但当时超声加工并未应用到工业上，直到大约1940年在文献上第一次出现超声加工(USM-Ultrasonic Machining)工艺技术描述以后，超声加工才吸引了大家的注意，并且逐渐融入到其他的工业领域。
1951年，科恩研制了第一台实用的超声加工机，为超声加工技术的发展奠定了基础。
USM提供了比常规机械加工技术更多的优点。
例如，导电和非导电材料它都可以加工，并且加工复杂的三维轮廓也可以像简单形状那样快速。
此外，超声加工过程不会产生有害的热区域，同时也不会在工件表面带来化学/ 电气变化，而且加工时在工件表面上所产生的有压缩力的残余应力可以增加被加工零件的高周期性疲劳强度。
然而，在USM中必须供给磨料工作液，并且要保证加工过程中能有效清除刀具和工件间隙中的切屑和磨损磨粒。
因此，材料的去除速率相当慢，甚至于在切削深度较大时会停止工作。
而且，在磨粒及切屑混合液的流通过程中，对已加工表面或者孔壁会造成二次磨蚀，导致工件加工精度的降低，尤其是小孔加工。
此外，磨料工作液还会磨蚀刀具本身，它将引起刀具端面及径向的大量磨损，从而很难保证加工精度。
为了克服这些问题，P. Legge提出采用固结金刚石刀具，结合工件的旋转进行孔加工的方法，形成了最初的旋转超声加工。
这种加工方法克服了普通超声加工中游离超硬磨料液在刀具和工件之间流通不畅，以及磨料对加工刀具和加工孔壁的磨蚀等问题，同时使加工精度和材料的去除率得到了显著提高。
超声加工技术是一种利用高频声波振动来进行加工和处理材料的技术。
它在多个领域有广泛的应用，其应用现状和发展趋势如下：应用现状：食品工业：超声波在食品工业中用于食品分散、混合、杀菌和提取。
它有助于改善食品质量、延长保质期和提高生产效率。
医疗领域：超声波在医疗成像、药物输送、封闭伤口、清洁器械等方面有广泛应用。
例如，超声波成像用于超声检查和产前检查。
材料加工：超声波可用于金属焊接、塑料焊接、切割、清洗、打磨和去除杂质。
它在制造业中用于提高产品质量和生产效率。
化学工业：超声波可用于化学反应的促进、分散、乳化和催化。
它在合成化学和制药工业中具有潜力。
环保技术：超声波可用于废水处理、污泥处理和空气净化。
它有助于减少环境污染和资源浪费。
发展趋势：创新应用：超声加工技术的创新应用不断涌现，如超声制造、纳米材料合成、超声流变学等。
这些新应用有望扩大超声技术的领域。
自动化和智能化：超声加工设备逐渐实现自动化和智能化，包括自动控制、远程监控和数据分析。
这将提高生产效率和生产质量。
环保和节能：超声加工技术有望成为更环保和节能的加工方法。
它可以减少化学物质的使用、减少废物产生和降低能源消耗。
多模态集成：超声加工技术与其他加工技术的多模态集成将成为趋势，以满足复杂加工需求。
高效材料加工：超声加工技术将更多地用于高效的材料加工，如超声切割、精密焊接和制造微细结构。
国际合作：超声加工技术的研究和应用将在国际合作和跨学科研究方面取得更大突破。
总的来说，超声加工技术在各个领域都有潜力，其发展将受益于创新应用、自动化、环保和国际合作。
随着科技的进步，超声加工技术将不断拓展其应用范围，提高效率，降低成本，并在各个领域发挥更大的作用。
超声波加工机床的发展历程与趋势分析近年来，随着科技的不断发展，超声波加工机床成为工业界的新宠。
超声波加工机床利用超声波的机械振动能量，通过与加工对象相互作用，实现高精度、高效率的加工。
本文将从发展历程、技术原理、应用领域以及未来发展趋势等多个方面进行分析，探讨超声波加工机床的发展历程与趋势。
一、发展历程超声波加工机床的发展可以追溯到20世纪60年代，当时，人们开始将超声波应用于金属加工中。
1961年，美国MIT推出了世界上第一台超声波金属切割机，开创了超声波加工机床的先河。
随后，超声波加工机床逐渐应用于各个领域，包括切割、钻孔、焊接、清洗等。
随着科技的不断进步，超声波加工机床的性能也得到了飞速的提升。
原始的超声波金属切割机仅能在硬度较低的金属上进行切割，而现代的超声波加工机床已经可以在各种硬度的材料上进行加工。
此外，超声波加工机床的加工精度和加工速度也大幅提高，使其在微细加工领域更具竞争力。
二、技术原理超声波加工机床利用超声波的机械振动能量，通过将振动能量传递给加工工具或加工对象，实现加工目的。
具体来说，超声波加工机床由发生器、共振器、驱动器和工具等部分组成。
发生器产生高频电能，并将其转换为机械振动能量；共振器将机械振动能量传递给工具；驱动器则用于控制共振器的振动幅度和频率。
超声波加工机床的加工过程主要由三个参数控制：振幅、频率和压力。
振幅是指共振器中工具的机械振动幅度，决定了加工的切割深度；频率是指振动的周期，决定了加工的稳定性和速度；压力则是施加于工具上的力量，影响加工的表面质量和加工力度。
通过合理调节这三个参数，可以实现高精度、高效率的加工。
三、应用领域超声波加工机床广泛应用于多个领域，包括航空航天、汽车制造、电子器件、医疗器械等。
具体应用如下：1. 切割与钻孔：超声波加工机床在金属切割和钻孔领域有着广泛的应用。
由于振动频率高、能量集中，超声波切割和钻孔可以在短时间内完成工作，并且不会产生较大的机械变形。
人们对食品加工的要求不断提升，如何确保加工质量与效率，提升加工的安全性与可靠性，降低加工成本成为人们关注的焦点。
超声波技术在食品加工中的应用，能满足加工实际需求，确保食品加工的高效开展。
因此对于超声波技术在食品研究开发中的应用现状与展望进行研究具有重要 意义。
1 超声波技术超声波的声波频率在20 kHz以上，超声波有纵向与横向两种，在不同的媒质中传播速度存在一定不同，固体中二者均可进行传送，但是在液体与气体中横向波无法传送。
超声波作用于介质的机制主要有热效应、力学效应与空化效应，在这3种效应的作用下，超声波技术的传播可靠性增强。
2 超声波技术在加工中的应用 现状2.1 肉及肉制品加工消费者是否喜欢肉及肉制品，与其理化特性有直接关系，而超声波技术的应用能有效提升肉及肉制品的嫩度、持水性及色泽等。
超声波技术应用在肉及肉制品的腌制过程中可以缩短腌制时间，且使盐均匀分布。
超声辅助腌制会受到超声强度、超声时间等的影响。
冷冻肉及肉制品加工过程中，解冻是十分重要的手段，但是传统的解冻方法会对肉类产品理化性质产生影响。
与过去的解冻方法相比，声学解冻技术将声能转化为热能，加速解冻，但是会影响肉类产品质量。
在该技术的应用过程中，需要对超声频率和强度提高重视，不要让表面出现过热的情况。
2.2 超声灭菌及保鲜在液态食品物料中的微生物控制中，超声波在非热效应下，发挥其微生物控制作用，让食品的营养得以保存，保证食品品质。
杀灭原料中的微生物时，可以在40 kHz超声波下，完成杀菌工作。
在实际应用中，需将温度、时间、间歇比分别控制在60 ℃、200 s、5∶2。
超声杀菌的应用优势主要表现为时间短，且效果良好，明显优于巴氏杀菌乳。
超声波的空化效应能有效杀死细菌及病毒，通过高温及压力变化达到灭菌效果。
这样便可以在蔬菜的保鲜过程中，延长蔬菜的保鲜期。
除此之外，超声技术在果蔬采后清洗、杀菌、减少农药残留、品质调控等方面具有良好的效果。
超声辅助加工发展现状及未来趋势分析超声辅助加工是一种利用超声波在材料加工过程中产生的力和微振动效应来提高加工效率和品质的新兴技术。
它在金属加工、陶瓷加工、玻璃加工、塑料加工等领域都有广泛应用。
本文将分析超声辅助加工的现状以及未来的发展趋势。
首先，我们来看超声辅助加工的现状。
随着加工技术的不断提升和超声辅助加工技术的逐渐成熟，越来越多的制造企业开始使用超声辅助加工技术。
超声辅助加工可以提高加工精度和表面质量，同时还能降低加工过程中的工具磨损和切削力，从而延长工具寿命。
通过超声辅助加工，可以实现对微小细节的加工，提高加工效率和加工精度，并缩短加工周期。
其次，超声辅助加工在不同领域的应用也在不断扩展。
在金属加工领域，超声辅助加工可以用来加工硬脆材料，如陶瓷、玻璃、石墨等，可以实现对高硬度材料的加工和切削。
在塑料加工领域，超声辅助加工可以用来实现对微细结构的加工，提高塑料制品的表面光洁度和尺寸精度。
在医疗领域，超声辅助加工技术可以用于植入物的制造和修复，具有很大的应用潜力。
超声辅助加工技术还具有许多优势。
首先，它可以降低热变形和应力集中现象，减少材料的退火现象，提高加工品质。
其次，超声辅助加工可以降低加工过程中的切削力和磨损，从而延长工具寿命。
此外，超声辅助加工可以减少加工过程中的切削力和振动，在一定程度上减少环境噪音和震动对设备的损坏。
在未来，超声辅助加工技术有着广阔的应用前景。
首先，随着高性能材料的不断发展和广泛应用，对高精度加工和特殊形状加工的需求也在增加。
超声辅助加工技术可以满足这一需求，提高加工精度和加工效率。
其次，随着人们对生活品质要求的提高，对制造品质和加工表面质量的要求也越来越高。
超声辅助加工技术可以实现对微细结构的加工，提高制造品质和加工表面质量。
此外，超声辅助加工技术在医疗领域也有广阔的应用前景，可以用于植入物的制造和修复。
未来随着超声辅助加工技术的不断发展和创新，它将能够适应各种复杂、高精度和高材料性能要求的加工需求。
超声加工的技术发展与行业应用超声加工是一种先进的制造技术，利用高频振动能量对材料进行微细加工、打孔、切割、雕刻等操作。
自20世纪初问世以来，超声加工技术不断发展壮大，成为众多领域中不可或缺的生产工具。
本文将详细探讨超声加工技术的原理、发展历程以及在各行业中的应用，并展望未来的发展趋势和挑战。
超声加工技术的原理是利用超声波的振动能量对材料进行加工。
超声波是一种高频振动，其频率高于赫兹，人类无法听到。
通过超声波发生器将电能转化为机械能，使工具头产生高频振动，从而对材料进行微细加工。
超声加工技术具有加工精度高、速度快、成本低、可加工材料范围广等优点，因此在各行业中得到广泛应用。
超声加工技术的发展历程可分为三个阶段。
第一阶段是起步阶段，主要研究超声波的产生和传播规律。
随着电子技术的发展，第二阶段开始研究超声波发生器和控制系统的设计。
进入21世纪后，随着计算机技术和数字控制技术的飞速发展，超声加工技术进入第三阶段，研究重点转向了加工过程的理论建模、数值模拟和智能化控制等方面。
目前，超声加工技术已经在国内外得到了广泛应用，成为现代制造业中不可或缺的一部分。
超声加工技术在各行业中有广泛的应用。
在机械制造领域，超声加工技术主要用于精密零件的加工、微细孔的钻削、难加工材料的切割等。
在医疗领域，超声加工技术可用于制备药物微粒、粉碎结石、治疗肿瘤等方面。
在珠宝行业，超声加工技术可用于宝石打孔、切割、雕刻等操作。
在航空航天、电子、汽车等领域，超声加工技术也有着广泛的应用前景。
展望未来，超声加工技术将面临更多的挑战和机遇。
随着科技的不断进步，新材料的不断涌现，对超声加工技术的加工效率、精度和可靠性提出了更高的要求。
同时，智能化、自动化和数字化是超声加工技术未来的重要发展方向。
通过计算机技术和数字控制技术，实现超声加工过程的智能控制和自动化操作，提高加工效率和精度，降低成本，是未来超声加工技术的发展趋势。
随着绿色制造和环保要求的不断提高，如何实现超声加工技术的绿色、环保和可持续发展也成为未来研究的重要方向。
超声加工技术的现状及发展趋势前言：超声波加工是利用超声振动工具在有磨料的液体介质中或干磨料中产生磨料的冲击、抛磨、液压冲击及由此产生的气蚀作用来去除材料，或给工具或工件沿一定方向施加超声频振动进行振动加工，或利用超声振动使工件相互结合的加工方法。
超声波加工技术是一种涉及面广且更新快的机械加工技术。
结合近年来超声加工技术的发展状况，综述了超声振动系统的研究进展和超声加工技术在深小孔加工、拉丝模及型腔模具研磨抛光、难加工材料的加工、超声振动切削、超声复合加工等方面的最新应用，并阐述了超声加工技术的发展趋势。
关键词：超声波加工、超声振动、声复合加工、应用、发展、正文:1、超声振动系统的研究进展及其应用超声振动系统由换能器、变幅杆和工具头等部分组成，是超声设备的核心部分。
在传统应用中，超声振动系统大都采用一维纵向振动方式，并按“全调谐”方式工作。
但近年来，随着超声技术基础研究的进展和在不同领域实际应用的特殊需要，对振动系统的工作方式和设计计算、振动方式及其应用研究都取得了新的进展。
日本研究成功一种半波长弯曲振动系统，其切削刀具安装在半波长换能振动系统细端，该振动系统换能器的压电陶瓷片采用半圆形，上下各两片，组成上下两个半圆形压电换能器(压电振子)，其特点是小型化，结构简单，刚性增强。
日本还研制成一种新型“纵-弯”型振动系统，并已在手持式超声复合振动研磨机上成功应用。
该系统压电换能器也采用半圆形压电陶瓷片产生“纵-弯”型复合振动。
日本金泽工业学院的研究人员研制了加工硬脆材料的超声低频振动组合钻孔系统。
将金刚石中心钻的超声振动与工件的低频振动相结合，制造了一台组合振动钻孔设备，该设备能检测钻孔力的变化以及钻孔精度和孔的表面质量，并用该组合设备在不同的振动条件下进行了一系列实验。
实验结果表明，将金刚石中心钻的超声振动与工件的低频振动相结合是加工硬脆材料的一种有效方法。
另一种超声扭转振动系统已在“加工中心”用超声扭转振动装置上应用。
超声波加工技术的发展和应用随着科技的不断发展，超声波加工技术也在逐步成熟，其推动了各行各业的发展。
本文将就超声波加工技术的发展和应用进行探讨。
一、超声波加工技术的发展超声波加工技术是利用超声波在材料内部产生的高频振动来实现各种加工目的的一种新型加工技术。
其在加工效率、产品质量、工作环境等方面都有许多优势。
超声波加工技术最初的应用是在陶瓷加工领域，主要是用来打磨、切割陶瓷材料。
后来，随着科技的不断进步，超声波加工技术逐渐被广泛运用到了各行各业中。
比如说，在汽车制造、电子电器制造、医药、食品加工等领域，都大量使用了超声波加工技术，以提高其生产效率和产品质量。
二、超声波加工技术的应用1、汽车制造领域中的应用超声波在汽车制造领域中的应用非常广泛。
比如，在汽车零件的制造中，超声波清洗机被广泛应用。
超声波清洗机不仅可以彻底清洗零件上的污渍和油垢，还可以达到很高的清洗效率。
同时超声波加工技术还被应用于汽车轮毂的表面清理，有效地避免了零件表面出现毛刺和堆积，提高了产品质量。
2、电子电器制造领域中的应用在电子电器制造领域中，超声波加工技术同样发挥了重要作用。
比如，在印刷电路板的制造中，超声波点焊机可以达到比传统点焊更高的焊接质量。
此外，超声波剪切机还可以用于电子元件的切割、拼接等工作。
这些设备的使用大幅提高了电子电器产品的质量和生产效率。
3、医药领域中的应用超声波加工技术在医药领域中也被广泛运用。
比如，在药物的制备中，超声波技术可以被用来加速药物分散、合成和浸提等过程。
此外，超声波在医疗器械的清洗过程中也发挥了重要作用。
超声波清洗机可以对手术器械等医疗器械进行高效清洗，保障患者的生命安全和健康。
4、食品加工领域中的应用在食品加工领域中，超声波加工技术不仅可以提高加工效率，还可以提高产品的质量。
比如，在食品中添加少量的超声波可以加速食品的固化过程，改善食品的口感。
同时，超声波清洗机也可以保证食品加工的卫生安全。
三、结语综上所述，超声波加工技术的应用极为广泛，其在加工效率、产品质量和工作环境等方面都有很大的优势。
超声加工技术的现状及发展趋势超声加工技术的现状及发展趋势前言：超声波加工是利用超声振动工具在有磨料的液体介质中或干磨料中产生磨料的冲击、抛磨、液压冲击及由此产生的气蚀作用来去除材料，或给工具或工件沿一定方向施加超声频振动进行振动加工，或利用超声振动使工件相互结合的加工方法。
超声波加工技术是一种涉及面广且更新快的机械加工技术。
结合近年来超声加工技术的发展状况，综述了超声振动系统的研究进展和超声加工技术在深小孔加工、拉丝模及型腔模具研磨抛光、难加工材料的加工、超声振动切削、超声复合加工等方面的最新应用，并阐述了超声加工技术的发展趋势。
关键词：超声波加工、超声振动、声复合加工、应用、发展、正文:1、超声振动系统的研究进展及其应用超声振动系统由换能器、变幅杆和工具头等部分组成，是超声设备的核心部分。
在传统应用中，超声振动系统大都采用一维纵向振动方式，并按“全调谐”方式工作。
但近年来，随着超声技术基础研究的进展和在不同领域实际应用的特殊需要，对振动系统的工作方式和设计计算、振动方式及其应用研究都取得了新的进展。
日本研究成功一种半波长弯曲振动系统，其切削刀具安装在半波长换能振动系统细端，该振动系统换能器的压电陶瓷片采用半圆形，上下各两片，组成上下两个半圆形压电换能器(压电振子)，其特点是小型化，结构简单，刚性增强。
日本还研制成一种新型“纵-弯”型振动系统，并已在手持式超声复合振动研磨机上成功应用。
该系统压电换能器也采用半圆形压电陶瓷片产生“纵-弯”型复合振动。
日本金泽工业学院的研究人员研制了加工硬脆材料的超声低频振动组合钻孔系统。
将金刚石中心钻的超声振动与工件的低频振动相结合，制造了一台组合振动钻孔设备，该设备能检测钻孔力的变化以及钻孔精度和孔的表面质量，并用该组合设备在不同的振动条件下进行了一系列实验。
实验结果表明，将金刚石中心钻的超声振动与工件的低频振动相结合是加工硬脆材料的一种有效方法。
另一种超声扭转振动系统已在“加工中心”用超声扭转振动装置上应用。
主要用作电火花加工后的模具异形(如三角形、多边形)孔和槽底部尖角研磨抛光，以及非导电材料异形孔加工。
该振动系统的换能器采用按圆周方向极化的8块扇形压电陶瓷片构成，产生扭转振动。
2、超声加工技术应用研究2.1 深小孔加工众所周知，在相同的要求及加工条件下，加工孔比加工轴要复杂得多。
一般来说，孔加工工具的长度总是大于孔的直径，在切削力的作用下易产生变形，从而影响加工质量和加工效率。
特别是对难加工材料的深孔钻削来说，会出现很多问题。
例如，切削液很难进入切削区，造成切削温度高；刀刃磨损快，产生积屑瘤，使排屑困难，切削力增大等。
其结果是加工效率、精度降低，表面粗糙度值增加，工具寿命短。
采用超声加工则可有效解决上述问题。
兵器工业五二研究所研究了陶瓷深孔精密高效加工的新方法——超声振动磨削，进行了超声振动磨削和普通磨削陶瓷深孔的对比实验。
结果表明，超声振动磨削可明显提高陶瓷加工效率，能有效地消除普通磨削产生的表面裂纹和凹坑，是陶瓷深孔精密高效加工的新方法。
2.2 拉丝模及型腔模具研磨抛光聚晶金刚石拉丝模超声研磨抛光技术在国内外已获得广泛应用，新的超声研磨抛光方法和设备已出现。
北京市电加工研究所提出的“超硬工具材料电火花超声波复合抛光方法”，其特点是：采用超声频信号调制高频电火花脉冲电源与超声加工复合进行聚晶金刚石拉丝模研磨抛光。
该技术已获得国家专利，并在生产中获得应用。
2.3 难加工材料的超声加工金属和非金属硬脆材料的使用越来越广泛，尤其是陶瓷材料，具有高硬度、耐磨损、耐高温、化学稳定性好、不易氧化、腐蚀等优点。
然而，由于工程陶瓷等难加工材料具有极高的硬度和脆性，其成形加工十分困难，特别是成形孔的加工尤为困难，严重阻碍了应用推广。
因此，国内外许多学者展开了对难加工材料加工方法的研究，其中以超声加工较多。
2.4 超声振动切削超声振动切削作为新兴的特种加工技术，引起了国内外专家学者的广泛兴趣和极大关注。
最早对振动切削进行比较系统的研究、可以称为振动切削理论与应用技术奠基人的是日本学者隈部淳一郎。
他在20世纪50～60年代发表了许多振动切削方面的论文，系统地提出了振动切削理论，并成功地实现了振动车削、振动铣削、振动镗削、振动刨削、振动磨削等。
随后美国也对振动切削进行研究，到20世纪70年代中叶，振动车削、振动钻孔、振动磨削、光整加工等均已达到实用阶段，超声加工在难加工材料和高精度零件的加工方面显示了很大的优越性，取得了一系列研究成果，并在生产中得到推广应用。
我国对振动切削的研究起步稍晚。
研究内容从振动切削实验到实际工艺应用，从振动切削实验系统设计到对振动切削机理，范围较广泛，内容较深入。
2.5 超声复合加工将超声加工与其他加工工艺组合起来的加工模式，称为超声复合加工。
超声复合加工，强化了原加工过程，使加工的速度明显提高，加工质量也得到不同程度的改善，实现了低耗高效的目标。
电极的超声振动能改善加工过程的主要原因是：① 电极表面的高频振动加速了工作液的循环，使间隙充分消电离；② 间隙间很大的压力变化导致更有效的放电，这样就能从弧坑中去除更多融化的金属，使热影响层减小，热残余应力降低，微裂纹减小三、超声加工技术的发展趋势和未来展望1 、超声振动切削技术随着传统加工技术和高新技术的发展，超声振动切削技术的应用日益广泛，振动切削研究日趋深入，主要表现在以下几个方面。
(1) 研制和采用新的刀具材料在现代制造业中，钛合金、纯钨、镍基高温合金等难加工材料所使用的范围越来越大，对机械零件加工质量的要求越来越高。
为了更好地发挥刀具的效能，除了选用合适的刀具几何参数外，在振动切削中，人们将更多的注意力转为对刀具材料的开发与研究上，其中天然金刚石、人造金刚石和超细晶粒的硬质合金材料的研究和应用为主要方向。
(2) 研制和采用高效的振动切削系统现有的实验及实用振动切削加工系统输出功率尚小、能耗高，因此，期待实用的大功率振动切削系统早日问世。
到目前为止，输出能量为4 kW的振动切削系统已研制出来并投产使用。
在日本，超声振动切削装置通常可输出功率1 kW，切削深度为0.01～0.06 mm。
(3)对振动切削机理深入研究(4)当前和今后一个时期对振动切削机理的研究将主要集中以下几个方面：① 在振动切削状态下工件材料是如何与工件分离并形成屑的。
② 振动切削中刀具与工件相互作用的力学分析。
③ 振动切削机理的微观研究及数学描述。
(5) (4) 超声椭圆振动切削的研究与推广(6)超声波椭圆振动切削已受到国际学术界和企业界的重视。
美国、英国、德国和新加波等国的大学以及国内的北京航空航天大学和上海交通大学已开始这方面的研究工作。
日本企业界如日立、多贺公司等已开始这方面的实用化研究。
但是，超声波椭圆振动切削在理论和应用方面还有许多工作要做。
尤其是对硬脆性材料的超精密切削加工、微细部位和微细模具的超精密切削加工等方面还需要进一步研究。
(7) (5) 超声铣削加工技术(8)工程陶瓷的应用日益广泛，但其成形加工十分困难。
尤其是具有三维复杂型面的工程陶瓷零件至今尚无有效的加工手段，严重影响了工程陶瓷材料的推广应用。
大连理工大学提出了基于分层去除技术的超声铣削加工方法，研制了超声数控铣削机床，开辟了利用超声加工技术数控加工工程陶瓷零件的途径。
基于分层去除思想的超声铣削加工技术，解决了传统超声加工中工具损耗严重且不能在线补偿的难题，使加工带有尖角和锐边的三维复杂型面工程陶瓷零件成为可能，为工程陶瓷的广泛应用提供了有力的技术支持。
(9)2 、超声复合加工技术(10)目前，超声波、电火花、机械三元复合加工技术的研究较快的发展。
哈尔滨工业大学利用超声波、电火花、磨料复合加工技术对不锈钢进行加工，解决了电火花小孔加工中生产率和表面质量不能兼顾的矛盾，具有较好的应用前景。
(11)在现代工业生产中，模具的应用越来越广泛，对模具精度和表面质量的要求也越来越高。
在模具制造过程中，光整加工工序对模具质量影响很大，但目前该工序在很大程度上仍依赖手工完成，严重制约了模具加工技术的发展，是一个亟待解决的关键技术问题。
超声电解磨粒复合加工技术是一项新的复合加工技术，能较好地适用于形状复杂的模具型腔光整加工。
但尚有许多方面的内容有待进一步研究，特别是各主要加工因素对加工表面粗糙度的影响以及表面金属的去除机理等。
(12)在微小三维型面的加工中，利用简单形状电极、基于分层制造原理的微细电火花铣削技术正在受到重视，但该工艺加工效率偏低，同时由于其加工精度主要依赖于电极损耗的轴向补偿，而电极损耗的轴向补偿量则直接取决于电极损耗率，提高微细电火花铣削的加工效率和稳定性是一个重要的课题。
哈尔滨工业大学提出了超声辅助分层去除微细电火花加工技术，电极轴向的小幅超声振动对活化极间状态、拉大极间间隙、增加排屑能力、提高有效脉冲利用率和放电稳定性等起到了极为重要的作用，因此该技术能改善微细电火花铣削时的放电状态，提高加工效率。
(13)3. 微细超声加工技术(14)以微机械为代表的微细制造是现代制造技术中的一个重要组成部分，晶体硅、光学玻璃、工程陶瓷等硬脆材料在微机械中的广泛应用，使硬脆材料的高精度三维微细加工技术成为世界各国制造业的一个重要研究课题。
目前可适用于硬脆材料加工的手段主要有光刻加工、电火花加工、激光加工、超声加工等特种加工技术。
超声加工与电火花加工、电解加工、激光加工等技术相比，既不依赖于材料的导电性又没有热物理作用，与光刻加工相比又可加工高深宽比三维形状，这决定了超声加工技术在陶瓷、半导体硅等非金属硬脆材料加工方面有着得天独厚的优势。
随着东京大学生产技术研究所增泽研究室对微细工具的成功制作及微细工具装夹、工具回转精度等问题的合理解决，从而使超声加工作为微细加工技术成为可能。
前景：几十年来，超声加工技术的发展迅速，在超声振动系统、深小孔加工、拉丝模及型腔模具研磨抛光、超声复合加工领域均有较广泛的研究和应用，尤其是在难加工材料领域解决了许多关键性的工艺问题，取得了良好的效果。
此外，超声加工技术在迅猛发展的汽车工业中已有非常广泛的应用，目前主要用于精密模具的型孔、型腔加工，难加工材料的超声电火花和超声电解复合加工，塑料件的焊接，以及清洁度要求较高的小孔窄缝零件的清洗。
可以推断，超声加工技术在世界汽车工业中将发挥越来越重要的作用。
超声加工技术的发展及其取得的应用成果是可喜的。
一方面，材料加工的客观需要推动和促进了超声加工技术的发展；另一方面，超声加工技术提供的强有力加工手段，又促进了新材料的发展。
材料加工中的许多课题需要我们共同去探讨。
展望未来，超声加工技术的发展前景是美好的。
