前面我們介紹了超聲波拋光的原理和特點，本文主要分析超聲波拋光設備的組成。

　超聲波拋光機的組成:超聲波拋光機的功率大小和結構形狀雖有所不同，但其組成部分基本相同，一般主要由超聲波發(fā)生器、換能器和機械振動系統(tǒng)3部分組成。

　　(1)超聲波發(fā)生器

　　超聲波發(fā)生器的作用是將50Hz的交流電轉變成具有一定功率輸出的超聲波

　　電振蕩，以提供工具端面往復振動和去除被加工材料的能量?；疽螅狠敵龉β屎皖l率在一定范圍內連續(xù)可調，最好能具有對共振頻率自動跟蹤和自動微調的功能，此外要求結構簡單、工作可靠、價格便宜、體積小等。

　　(2)機械振動換能器

　　換能器的作用是將超聲波電振蕩轉換成機械振動。目前換能器有壓電效應式和磁致伸縮效應式兩種。

　　1)壓電效應式。石英晶體、鈦酸鋇、鋯鈦酸鉛(壓電陶瓷)等物質在受到機械壓縮或拉伸變形時，在它們兩對面的介面上將產生一定的電荷，形成一定的電勢;反之，在它們的兩介面上加以一定的電壓，則產生一定的機械變形，這一現象稱為壓電效應。

　　石英晶體的伸縮量太小，3 000V電壓才能產生0.01拉m以下的變形。鈦酸鋇的壓電效應比石英晶體大20一30倍，但效率和機械強度不如石英晶體。鋯鈦酸鉛具有二者的優(yōu)點，一般可用作超聲波清洗和小功率超聲波拋光機的換能器。壓電效應式換能器。將鋯鈦酸鉛制成圓形薄片，兩面鍍銀，經高壓直流電進行極化處理，一面為陽極，一面為陰極。使用時將兩片疊在一起，陽極在中間，陰極在兩側，用螺釘夾緊。為了導電引線方便，常用鎳片夾在兩壓電陶瓷片陽極之間作為接線端片，陽極必須與設備絕緣。

　　2)磁致伸縮效應式。鐵、鈷、鎳及其合金的長度能隨著所處的磁場強度的變化而伸縮的現象稱為磁致伸縮效應。其中：鎳在磁場中的最大縮短量為其長度的0.004%，鐵和鈷則在磁場中伸長，當磁場消失后又恢復原有尺寸。

　　為減少高頻渦流損耗，生產實際中常用純鎳片疊成封閉磁路的鎳棒換能器，如圖10一13所示。在兩芯柱上同向繞以線圈，通人高頻電流使之伸縮，與壓電效應式相比，它有較高的機械強度和較大的輸出功率，常用于中功率和大功率的超聲波拋光機中。其缺點是鎳片的渦流發(fā)熱損失較大，能量轉換效率較低，故加工過程中需用風或水冷卻，否則隨著溫度升高，磁致伸縮效應變小甚至消失，也可能把線圈繞組溝的絕緣材料燒壞。

　　(3)變幅桿

　　超聲波拋光需0.01～O.02mm的振幅，壓電效應式或磁致伸縮效應式所產生的變形量都很小，不能直接用來加工。因此，必須通過一個上粗下細的桿子將振幅加以放大，此桿稱為變幅桿，也稱為振蕩擴大棒。

　　變幅桿的形式有圓錐形、指數形和階梯形等。變幅桿之所以能擴大振幅，是由于通過它每一截面的振動能量是不變的，截面小的地方能量密度大。變幅桿大端與換能器的軸截面相連，所以連接面的截面大，而工作端截面小。因此，它可以將換能器的振幅擴大，滿足超聲加工的需要。

　　為了減少超聲振動在傳遞過程中的損耗和便于操作，拋光工具直接固定在變幅桿上，變幅桿和換能器設計成手持式工具桿的形式，并通過彈性軟軸與超聲波發(fā)生器相連接：工具和變幅桿之問采用機械或膠合方式相連接。超聲波機械振動經變幅桿擴大振幅后傳給工具，工具沿軸向振動。

　　超聲波拋光工具分固定磨料拋光工具和游離磨料拋光工具，工具頭的形狀應該和模具拋光型腔的形狀相適應。固定磨料式工具頭有金剛石油石、電鍍金剛石銼刀、剛玉油石等，這類磨料用于粗拋光。游離磨料式工具頭采用硬木和竹片等材料，拋光時在拋光面涂以研磨粉和工作液的混合劑，用于精拋光。研磨粉是氧化鋁、碳化硅等，工作液用煤油、汽油或水。