(1)车床的选择和调整

试验证明，精度比较低的车床经过适当的调整也是可以使用的。由于超声车削属于精密加工，选用精密机床和超精密机床，效果会更理想。

改造普通车床时应解决以下几个问题。

① 主轴的轴向窜动和径向跳动应调整到最小，因为车床的这两个指标对加工精度和表面粗糙度有较大的影响。

② 调整车床驱动电机主轴和传动皮带轮之间的安装位置，使电动机在旋转时所产生的振动最小，并且防止电动机在旋转时所产生的振动传递给机床主轴的低频振动。因此应使用振动小的电动机，或将电动机同车床床身分开。

③ 调整主轴变速箱齿轮和进给箱齿轮，使它们的传递误差最小。

④ 主轴旋转速度应该保持不变。

⑤ 车床的大小拖板不能有前后左右的晃动，且在进给时要平稳，不能产生“爬行” 现象。

⑥ 车床本身的低频振动，特别是在车床本身的低频振动振幅较大时，往往会破坏超声车削的工艺效果，此时，车刀的超声机械振动将叠加在车床的低频振动之上，工件上将布满有规律的低频振纹。

超声车刀的振动频率在18kHz以上，刀尖振幅仅有16μm,如果车床主轴的低频振动振幅达到20μm,则会破坏车刀正常的超声机械振动。超声车削只能消除或减弱车削中的自激振动，而对车床本身的低频振动无能为力。所以超声车削要求车床本身的低频振动振幅越小越好。

(2)超声振动系统的安装和调整

当把换能器、变幅杆和车刀组装成一个声振系统并装在普通车床刀架上时，往往由于设计、制造不当而出现许多问题。

① 判断整个声振系统是否共振。只有超声波发生器与声振系统阻抗匹配，而且二者频率相等时才能共振，超声能量才能有效地传递给车刀，使车刀能在车削力负载的条件下进行超声车削。实际应用中，判断声振系统是否共振，可以采用这样一种简便易行的方法：在声振系统中的车刀上滴上水，手持位移节点处的法兰盘，观察车刀刀头的喷水现象。当声振系统达到共振时，车刀刀头将产生强烈的喷水现象，一般水可喷出30〜50mm。如果喷水很小，甚至喷不出水来，证明声振系统未达到共振状态，即设计和制造是有问题的。同时观察和测量功放管的发热状况，如果功放管发热状况超过正常工作状况，说明发生器和声振系统的阻抗不匹配，此时必须停机，重新进行阻抗匹配。

② 测量刀尖振幅。超声车削要求车刀刀尖振动的振幅要大于8μm。当车刀刀尖振幅小于5μm时，超声车削的工艺效果将变得不明显。振幅测量最直接的方法是用光学方法。例如，用长焦距高倍数显微镜直接观察和测量振动端面，对振幅大于10μm 的测量比较方便。小振幅精确测量可釆用激光测振仪。另外，还可通过观察刀头喷水现象来近似判断刀头振幅的大小，当刀头强烈喷水时，振幅一般在16μm以上。

③ 判断车刀刀尖振动的方向。纵向振动超声车削要求车刀刀尖的振动方向要和工件旋转的切线方向一致，即和主车削力一致，不可倾斜。如果变幅杆的轴线不垂直于车床导轨，会使车刀的振动方向倾斜，造成振动方向与车削速度方向不一致，这将明显影响超声车削效果。对于弯曲振动超声车削来说，如果在安装时弯曲振动刀杆的上下平面不平行于车床导轨，也将造成车刀振动方向不在切削速度方向上。当车刀振动方向不在切削速度方向上时，也会影响加工质量，加速刀具磨损。

④ 判断声振系统各连接处有无发热现象。主要检査的部位有：换能器和变幅杆连接处；变幅杆位移节点处的法兰盘与支架固定处；车刀与变幅杆连接处。如果是弯曲振动，超声车削装置还应检查多振型刀杆与压块接触处，压块与刀架紧固螺栓接触处。这些地方常常因为设计不准确、配合精度低、紧固螺栓松动以及变幅杆位移节点处的法兰盘设计、制造误差较大而产生较大的摩擦热。此时，将使大量超声能量转换为摩擦热而浪费掉，造成传递给车刀刀尖的超声能量大大减少，使刀尖振幅极小，无法进行超声车削。

⑤ 判断声振系统位移节点处的连接元件和刀架有无振动。对于纵向振动超声车削装置来说，变幅杆位移节点处的法兰盘是用来固定整个声振系统的，位移节点处的法兰盘应没有振动或者振动极小，手摸上去稍有点感觉。这说明变幅杆设计和制造是成功的。如果手摸上去有明显的感觉，说明设计和制造有问题。

对于弯曲振动超声车削装置来说，弯曲振动刀杆上的位移节点是用来固定刀杆本身的，在刀架紧固螺栓上应没有振动或者振动极小。如果在弯曲振动刀杆位移节点和刀架紧固螺栓上有明显振动，将产生摩擦热，加大超声能量的损耗，致使车刀刀尖振幅极小，这是应该避免的。

⑥ 检査工艺系统的刚度量是否符合要求。检査整个声振系统的固定是否牢固，即工艺系统刚度能否满足要求。如果工艺系统刚度不足，声振系统在中拖板上便会产生低频振动，使工件表面也同样布满低频振纹。

⑦检査各接触位置是否符合规定。在安装声振系统时，声振系统中的各个部位只允许在位移节点的位置与刀架相接触，其他部位均不可接触。否则将加大超声能量的损耗，刀尖振幅极小，无法进行超声车削。