为了更好地加工电子元件（瓷器）及其电子光学零部件（光学镜片做成的三棱镜，过虑镜等）而研发的超声波切割机器设备，提升了刀片切割夹层玻璃和瓷器等难车削材质的加工特性。

1.过去难车削原材料加工时的难点

  夹层玻璃，瓷器，金属材料，环氧树脂等难车削原材料在应用刀片（由磨粒构成的磨轮刀片）切割的时候会产生多种难题。

因为构成刀片的磨粒钝化*1、出气孔阻塞*2 等状况，造成 加工负载升高*3。而加工负载的升高，则会提高被加工件碎裂和毛边、刀片损坏和不正常损坏，乃至被加工件烫伤等多种安全隐患的产生。*1磨粒钝化——组成刀片刃口的磨粒造成损坏，表层钝化的状况。在这个情况下，刀片就难以开展常规的加工 *2出气孔阻塞——刀片刃口黏附了钻削碎渣及其胶纸黏合剂等，导致表层磨粒不可以突显的状况。与磨粒钝化一样，这类刀片也不能开展一切正常加工。*3加工负载升高——应用偏细的磨粒或提升下刀速率，都是会造成 加工负载升高。仔细观察主轴轴承电流的转变 ，就可确定加工负载能否在升高。刀片的应用领域会受限制。为避免 磨粒钝化及出气孔阻塞等情况的产生，必须挑选带有非常容易磨损融合剂类型的刀片，非常容易磨损代表着刀片使用寿命的减少。此外，在挑选磨粒规格时，也必须使用比较大规格的#320～#600磨粒，这也扩大了数控刀片对被加工件的撞击力，减少了加工品质。

  为了更好地处理这种由于难车削原材料造成的刀片切割难题，开发设计出超声波切割。

2.超声波切割加工基本原理

  超声波切割，是应用内嵌超声波震动器的专用型刀片开展切割。基本原理如图所示1所显示。安裝刀片的主轴轴承不震动，内嵌震动器对刃口开展鼓励，刀片直径澎涨和收拢，在刃口处造成轴向震动。

图1 超声波震动产生基本原理

  根据超声波震动，使刀片的轴向造成一瞬间的伸缩式，在非常短的時间内，使磨粒与加工件中间在高瞬时速度情况下重复开展撞击。其效果是一边使刀片的轴向造成细小的粉碎层，一边对其开展加工，因而能大幅地减少刀片的加工负载。此外，因为超声波的震动，使刀片与加工件中间形成空隙，进而极大缓解了磨粒的降温实际效果，避免 磨粒钝化及出气孔阻塞等情况的产生，提升加工质量及其增加刀片的使用期限。

图2 超声波切割加工基本原理3.超声波切割的优势

  根据降低加工负载，改进磨粒的制冷情况，可得到各种各样优良的实际效果。

能够 降低发生的后背碎裂Backside chipping的产生。下列所显示SiC的断开试验（图3），可把碎裂抑止在一半左右。加工环氧树脂和合金等延伸原材料时，因为磨粒的降温实际效果和超声波的震动，可以抑止钻削碎渣附着在刀片的刀刃上，避免因出气孔阻塞而造成 加工安全隐患的产生（毛边扩大）。能够选用抗压强度较高，但很容易产生磨粒钝化及出气孔阻塞的电铸类融合剂，可挑选偏细的磨粒，减少刀片的薄厚，进而增强了加工件资料的应用高效率。图3 SiC的一般断开VS超声波断开对比实验4.超声波切割设备专用型刀片

  超声波切割设备由专用型刀片，超声波振子和开关电源，震幅检测设备，专用型法兰盘和系统组成。不但是对新机器设备，即便是运用中的机器设备还可以开展现地改裝。刀片的融合剂类型也可以和一般刀片同样，可挑选环氧树脂相结合剂，金属材料融合剂，电铸融合剂，以符合用户的各种各样加工要求。

图4 超声波切割设备组成

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