把超聲振動(dòng)引入常規(guī)擠壓過(guò)程，其工藝效果明顯改善，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面[8,16]：

(1) 表面粗糙度降低。超聲振動(dòng)擠壓強(qiáng)化工藝是一種光整工藝方法，最明顯的效果之一是工件表面粗糙度顯著降低，降低的程度與工具頭表面粗糙度和工件的原始粗糙度有關(guān)。表面粗糙度降低對(duì)零件接觸面的耐磨性，防止零件表面應(yīng)力集中，提高其疲勞強(qiáng)度都有好處。

圖1是采用北京交通大學(xué)數(shù)字化制造技術(shù)與裝備研究所和濟(jì)南山科數(shù)控設(shè)備有限公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)的SK-MC20型超聲擠壓強(qiáng)化系統(tǒng)加工的部分試樣。圖2是超聲強(qiáng)化前后不銹鋼材料表面粗糙度對(duì)比。可以看出，超聲強(qiáng)化后的效果非常明顯，超聲強(qiáng)化后表面粗糙度大大降低(由超聲強(qiáng)化前的Ra0.402mm降為Ra0.022mm)。

液壓件、閥門(mén)等行業(yè)的關(guān)鍵核心零件要求表面粗糙度達(dá)到Ra值0.4um以下，個(gè)別的要求達(dá)到Ra值0.1um以下的鏡面效果，以達(dá)到耐磨、延長(zhǎng)使用壽命、密封性強(qiáng)、抗疲勞、抗腐蝕、標(biāo)準(zhǔn)化、配合性、提高整機(jī)性能等目的。這些零件采用通常的加工技術(shù)不僅投入大，且使表面粗糙度達(dá)到Ra值0.4um以下是非常困難且效率很慢，如果同時(shí)遇到較難加工的金屬材料，那就困難重重。所以，現(xiàn)在的機(jī)械設(shè)計(jì)和加工中對(duì)高表面粗糙度的要求都因加工技術(shù)和設(shè)備達(dá)不到而放棄、降低設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，因而，也難以制造出高精密的機(jī)械零件和整機(jī)。

目前，超聲納米金屬鏡面加工裝置已成功應(yīng)用于車(chē)床、銑床、磨床、刨床和鏜床等多種機(jī)床上，并取得了很好的應(yīng)用效果。

超聲振動(dòng)擠壓強(qiáng)化裝置[17]由超聲波發(fā)生器、換能器、變幅桿和強(qiáng)化工具頭等幾部分組成。超聲波發(fā)生器將普通交流電變成有一定功率輸出的超聲頻電振蕩，以提供振動(dòng)能量；換能器把這種電振蕩轉(zhuǎn)化為同頻率的機(jī)械振動(dòng)；與換能器焊接在一起的變幅桿，可將換能器的振幅放大，同時(shí)使超聲振動(dòng)能量集中傳給工具頭，使其完成擠壓強(qiáng)化過(guò)程。從變形金屬與超聲系統(tǒng)的關(guān)系看，有開(kāi)式及閉式超聲系統(tǒng)之分。在開(kāi)式超聲系統(tǒng)中，坯料或部份模具的尺寸可任意選擇，即不必慮與整個(gè)系統(tǒng)的共振。這類(lèi)系統(tǒng)僅適用于在靜應(yīng)力很小的情況下擠壓變形杭力小的高塑性金屬或溫?zé)釘D壓。當(dāng)然，亦可用于擠壓截面尺寸較小的制品。閉式超聲系統(tǒng)能有效地利用超聲能，可在較高的擠壓力下工作，因而獲得了廣泛的應(yīng)用。