超声椭圆振动切削技术是日本学者在20世纪90年代提出的。与普通超声振动切削(切削方向上直线振动)不同的是将椭圆振动附加于刀具上，使传统的切削过程发生了一些实质性的变化，产生了一系列优良的切削效果。

(1)超声椭圆振动切削基本原理

超声椭圆振动切削(图6-41)是在包含切削方向和切屑流出方向的平面内将超声椭圆振动附加于刀具上进行周期性的断续切削的加工方法(这里指分离型超声椭圆振动切削)。与普通超声振动切削(切削方向上直线振动)一样，超声椭圆振动切削可分为分离型和不分离型。

设刀具超声椭圆振动轨迹为

则刀具相对工件的运动轨迹为:

式中，a,b为刀具椭圆振动振幅；f为椭圆振动频率；为切削速度

当刀具在切削方向最大椭圆振动速度大于切削速度时，为分离型；当刀具在切削方向最大椭圆振动速度小于切削速度时，为不分离型，以下只讨论分离型超声椭圆振动切削。

图6-41(a)是刀具与切屑和工件处于分离状态，即非切削状态。图6-41 (b)是切削开始瞬间，此时刀具与切屑并没接触。图6-41(c)是实际进行切削期间。图6-41(d)为切削终了瞬间。超声椭圆振动切削是以图6-41 (a)〜图6-41 (d)是一个切削周期进行往复切削的一种断续的切削方法。

(2)刀具椭圆振动系统

图6-42为二段椭圆振动变幅杆，在变幅杆的本体直交两面上贴上压电陶瓷片，在这两片压电陶瓷片上加上正弦波电压，这两片压电陶瓷发生伸缩，这样变幅杆本体发生弯曲振动，通过二段椭圆振动变幅杆，发生的弯曲振动将进一步增大。该超声椭圆振动系统的振幅可达到6~18μ m。这两个方向的弯曲振动合成之后，可得到椭圆振动轨迹。通过调节相位差和振幅可得到任意形状的椭圆振动轨迹。