一般来说，孔加工工具的长度总是大于孔的直径，在切削力的作用下很容易产生变形, 从而影响加工质量和加工效率。特别是对于钻削难加工材料的深孔来说，会出现很多问题。例如，切削液很难进入切削区，切削温度高；刀刃磨损快，产生积屑瘤，排屑困难；切削力增大等。其结果是加工效率和加工精度降低，表面粗糙度Ra值增加，工具寿命短。采用超声钻孔和镗孔，可以有效地解决上述问题。

超声钻孔

根据钻头的振动方向，超声钻孔装置可分为纵向振动和扭转振动超声钻孔装置两种。

（1）纵向振动超声钻孔

图6-43为在车床安装使用的纵向振动超声钻孔装置。

用来调整钻头中心高的调整垫板5安装在车床溜板7上。纵向振动系统（包括换能器、变幅杆、钻头）通过变幅杆位移节点处的法兰盘2固定在水套4上。钻头进行纵向振动。工件8装夹在卡盘9上，并做回转运动。变幅杆采用指数形或圆锥形。工具可按等效质量或局部共振原理进行计算。

安装在立式钻床上的纵向振动超声钻孔装置要求换能器必须能够旋转。来自超声波发生器的励振和励磁电流通过电刷引到集流环上，再经过锡焊在集流环上的铜导线与可以旋转的换能器相连。试验结果表明，使用集流环-电刷结构对换能器的阻抗影响很小，可以忽略不计。

纵向振动超声钻孔装置适用于加工铝、木材等硬度小的材料，不适用于加工碳素钢、不锈钢等硬度比较高的材料。下面介绍纵向振动的超声钻孔试验结果。

① 试验条件。采用1kW超声波发生器和磁致伸缩换能器。钻削测力仪与变幅杆连接在一起，使用YD15型动态应变仪和L23-24函数记录仪。

② 钻削力。为避免长时间振动使测力仪受热产生信号漂移，普通钻削力和超声钻削力是在同一次钻削中测出的。先不加超声振动，测出普通钻削力；然后加超声振动，超声钻削力信号一旦取出，马上停止超声振动，使信号漂移尽量小。

钻削力和钻削扭矩与进给量和转速的关系如图6-44所示。

试验表明，超声钻削的轴向力和扭矩都较普通钻削有大幅度下降；切削速度越低，进给量越小，则超声钻削的轴向力和扭矩下降的幅度越大。

③ 表面粗糙度。图6-45（a）为切削速度（转速）对表面粗糙度的影响规律。图6-45（b）为进给量对表面粗糙度的影响规律。在切削速度（转速）较低、进给量较小时，超声钻削的表面粗糙度远小于普通钻削。对Φ7mmX60mm的孔进行超声钻孔，表面粗糙度可以稳定在Ra<0.45μm。

④ 加工精度。在的条件下，使用直径为7. 5mm的标准麻花钻，超声钻削后的工件直径为7. 61mm,孔的扩张量为0. 11mm；普通钻削后的工件直径为7.78mm，孔的扩张量为0. 28mm；并且超声钻孔后孔的扩张量的稳定性要远远高于普通钻削。