超声压光外圆工艺试验在普通车床上进行。工具头材料为金刚石和硬质合金。工具头部形状为球形，表面粗糙度为Ra0. 01〜0.08μm工具的修磨：粗磨用金刚石金属结合剂砂轮，粒度为140^#/170^#〜230^#/270^#、浓度为100%；精磨用酚醛塑料结合剂砂轮，粒度为W1. 5〜3,浓度为50%。磨削用量：砂轮速度为25〜30m/s,工具转速为360r/min。冷却液用KNO₃的浓溶液。

在超声压光工艺中，静压力、工具振幅、进给量、工具圆弧半径等因素对工件表面质量均有影响。

（1）超声压光的静压力

在超声压光过程中，工具对工件施加一定的静压力，以一定的进给速度通过旋转着的工件表面，使材料产生弹、塑性变形。当工具通过以后，工件表面产生一定的弹性恢复。但金属流动的结果，使表面上的“谷”被“峰”填满，从而大大降低表面粗糙度Ra值。

超声压光的静压力对工件表面质量、硬度、耐磨性有着重要的影响。一般来说，在一定范围内，静压力越大，硬度和耐磨性越高，表面粗糙度越低。

图7-10为采用聚晶金刚石压光40Cr钢时，显微硬度Hv与静压力FP之间的关系。

工件经过压光，表层金属在塑性变形过程中产生了冷作硬化，表面硬度提高。试验结果表明，经过超声压光的工件表面，硬度一般提高20%〜50%。在图7-10中，超声压光后的工件表面的显微硬度随静压力Fp的增大而升高。开始时，显微硬度升高得较快；当静压力增加到一定值后，工件表面显微硬度的升高变缓。

图7-11所示的实验曲线是超声压光后的工件表层显微硬度沿工件表层深度变化的情况。显然，越靠近表层，显微硬度越高。

图7-12为釆用聚晶金刚石工具压光40Cr钢时表面粗糙度Ra与静压力Fp之间的关系。试验表明，普通压光需要200N的静压力，表面粗糙度可达到Ra0.14μm；而超声压光只需要50N的静压力，就可达到Ra0.14μm。此时，超声压光的静压力只有普通压光静压力的1/4。大量的试验表明，超声压光可以显著降低静压力，这是因为在达到同样表面质量的条件下，由于超声振动时的脉冲挤压力的作用，使冷却润滑液直接进入“挤压"禁区，工具与工件表面之间的摩擦力降低到普通压光时的1 /3〜1/10,温度也显著下降，冷作硬化进一步加强，从而使得静压力降低，表面粗糙度降低，显微硬度提高。