超声加工技术发展趋势和未来展望（二）

(2）超声复合加工技术

        近年来，超声电火花磨料三元复合加工、超声脉冲电解加工、超声脉冲电解复合研磨加工等各种超声复合加工技术已经得到较快的发展。且具有较好的应用前景。其今后的主要发展方向表现在以下几个方面。

         ① 与多种加工方式结合。随着新材料特别是难加工材料的不断涌现，即使采用一般的超声加工也难以获得理想的加工效果，而采用超声复合加工技术则可以获得更理想的效果，将超声加工与其他一种或数种加工方式结合起来进行生产加工，可以综合超声加工和其他加工的优点，获得良好的加工效果，如将超声振动研磨与脉冲电解加工相结合，可以获得比般脉冲电解加工更快的速度，比一般超声振动研磨加工更高的精度，超声复合加工具有独特的威力，将成为未来发展的重要趋势。

         ② 向绿色制造方向发展，实现无污染加工。绿色制造已成为 21世纪制造业的重要发展方向。目前大多数的超声加工中由于采用切削液体而给环境造成了污染，人们已经开姶探索对环境污染少甚至没有污染的加工方式，如在无切削液条件下进行超声振动干式切削，在超声振动电火花加工中用气体作为介质进行加工，避免了一股超声加工过程中使用工作液而产生有害气休造成的环蜕污 染问题。未来研究新的绿色制造方法和新型工作介质是实现少污染、无污染的关键。

        ③ 加工机理及加工工艺的深人研究、加工工艺的实用化。近年来，人们开发了多种复合加工技术，如哈尔滨工业大学利用超声电火花磨料三元复合加工技大对不锈钢进行加工，山东大学的研究人员将超声振动引 气中放电加工技术，哈众谈工业大学研究了超南轴助分层去除我勃通火花加工我术：近年米，有学者提出了一-种新的芝合加工技术，即超声-麻神电解交谷群落加工每。与萨通加工方法相比，这些加工方法在加工欲率、加工称座方面都具有一定的优势，而且得到了实验验证，但这些加工方法都属于近年来出现的新加工方法，其加工机理及加工工艺都有待于进一步的研究。同时，其加工工艺的实用化也有待于进一步提高。四此，今后的主要研究方向主要是加工机理及工艺的进一步研究以及加工工艺的实用化：由于新材料《尤其是难加工材料，的涌现和对产品质量与生产效益的要求不断提高，新的加工方法也不断出现。可以预见，超声复合加工将日益显现出其独特的魅力，并将拓展其更加广阔的应用领域。

(3）旋转超声加工

        国内先进超声加工机床的研制十分落后，至今还找不到市场化的旋转超声加工机床。在旋转超声加工中，如何实现工具与超声振动系统之间的有效连接，平稳传递超声能量；如何实现超声加工机床的高旋转和超声能量的有效传递与轉合；材料去除机理模型只适用于研究者所用的工件材料，需通过一定方式，综合考虑多种作用机理建立新的适合硬脆材料旋转加工的材料去除机理模型；将加工过程中的力与扭矩大小和加工过程中的能量分配联系起来等都将是未来旋转超声加工的重要研究所在。

(4）超精密加工技术

        随着对产品精度要求的提高，将超声加工技术应用于精密加工车床是超精密加工技术的发展趋势，超精密加工技术分为超精密切削、超精密磨削和超精密研磨抛光三类。20 世纪50~80年代，美国率先发展了以单点金刚石超声切削 (single point diamond turning， SP-DT)为代表的超精密加工技术，用于航空航天、国防、天文等领域激光核聚变反射镜、球面、非球面大型零件的加工。徐可伟等利用1～2mm 的薄壁零件，引人超声振动切削新工艺，对传统的谐振系统设计方法进行改进，证明了超声振动切削确实明显提高了薄壁零件的加工精度。周忆等利用新原理的超精密研磨方法，提出基于超声研磨的超精密加工方法，证实了超声研磨在各种研磨方法中有较大的综合优势，是一种很有发展前途和应用前景的超精密加工新方法。赵雪松、高洪在精密模具超声电解复合拋光试验研究中，论述了超声电解复合抛光工作原理及工艺规律，并通过对几种模具钢材料进行拋光试验，表明超声复合拋光是一种有效的镜面加工方法。

        随着超声加工技术的应用与发展，超精密加工技术朝着以下方向发展：高精度、高效率；实现以磨代研、以磨代抛等，使得一台设备能完成多种加工（如车削、钻削、铣削、磨削、光整）；实现加工大型光电子器件及微型电子机械、光电信息器件等领城所需要的超精密加工设备；减少加工中能量消耗及废液的排放。