一個工件受到直接的錘擊作用,工件只會在表面造成損傷,而事實上,材料並沒有被除去。材料移除的方法之一是依靠剪切應力,而施加切向的應力。通常采用粉磨料與超聲波縱向振動相配合的工具頭進行超聲波檢測。在使用過程中,磨料將工件表面的應力分散到四面。它們的切線成分是影響工件材料去除的主要因素。此外,磨料懸浮液的聲空化效應對加工也有一定影響,這就是超聲波加工原理。
對于某些性能硬而脆的固體材料(如玻璃、紅寶石、金剛石、陶瓷、石英、玉石、矽片等)進行加工鑽孔,用機械加工方法是很困難的,使用超聲波可以在這些材料上加工任何形狀的孔。將超聲波換能器焊接在磁致伸缩式超聲波換能器上,使超声能量集中到加工工具的末端,这样就可以用很少的能量达到破坏材料的要求。
聚能装置顶部有一个工具头,其工具头形状是在材料上加工的模型,在工作时,材料表面加水与磨料的混合液(磨料一般有硬度较大的金刚砂、碳化硼、碳化硅等),在超声发生器的作用下进行超声振动,通过聚能器推动工具头的高速超声波振动,猛烈的超声波振动向润湿的磨料(金刚砂)施加切向的应力,从而磨料將工件表面的应力向四面分散,从而发生空化现象,这种现象产生巨大压力,并迅速破坏材料表面,这种情况下材料表面將留下想要的形状。