超声辅助切削最早由日本宇都宫大学的隈部淳一郎在20世纪50年代提出，他对此进行了大量系统研究，出版了《精密加工 振动切削（基础与应用）》一书，全面系统地总结了超声辅助切削的理论、工艺及应用。50年代末、60年代初开始，苏联、美国、英国、德国、新加坡、韩国等国家陆续开展了超声辅助切削的研究，在钻孔、磨削、车削等方面取得了大量研究成果并逐渐应用于生产。苏联的技术报告指出，超声辅助切削具有非常好的经济效益。中国在70年代开始投入对该领域的研究，吉林工业大学、哈尔滨工业大学、国防科学技术大学、浙江大学、天津大学、南京航空航天大学、大连理工大学、甘肃光学仪器厂、北京159厂等多所高等学校和企业都进行了大量研究应用工作。

随着研究的深入，超声辅助切削的振动模式单一、加工效率低、易崩刃等缺点显露出来，研究工作出现了短暂停滞。90年代初，日本学者提出了超声椭圆振动切削技术，克服了刀具崩刃的问题，并且又进一步扩大了超声辅助切削的应用范围和加工能力，使金刚石刀具切削黑色金属成为可能，超声辅助切削在微细加工方面的应用成为研究热点。中国在超声椭圆振动切削方面也取得了大量的学术成果和科研硕果，为航空航天事业的发展提供了有力支持。

超声辅助切削中，超声振动车削、超声振动磨削、超声振动制孔的应用较为广泛，实用设备的研制比较成熟。超声振动铣削的应用价值很高，但由于其设备的复杂性，形成品牌的只有DMG公司的Ultrasoinc liner系列机床，中国也正在开展相关研究，并已取得一定成果和进展。

传统切削中刀具的切削刃始终与工件接触，切削刃对材料的持续挤压而产生切屑。与传统切削不同，超声辅助切削在不改变传统切削的宏观模式条件下，给刀具或工件（一般体积较小）施加超声频振动（通常在16千赫兹以上），从而改变了刀具切削刃相对工件的运动方式，引起切削机理的改变。刀具相对工件表面的运动轨迹发生改变，根据不同的切削方式，刀具切削刃或者周期性与工件分离，或者实现了对材料的重复切削，增强了对材料的去除能力，特别是微细切削能力；降低了平均切削力，减少了刀具磨损，大大提高了工件加工后的表面质量，显著弥补了传统切削对难加工材料和弱刚性工件加工能力低下的不足，一定程度上提高了生产效率。

超声辅助切削涵盖了所有利用超声振动提高加工效果的切削技术，主要包括超声振动车削、超声振动铣削、超声振动制孔、超声辅助磨削、超声液体磨料加工、超声振动珩磨、超声振动研磨、超声振动光整和超声切割等。其中，超声振动车削、超声振动铣削和超声振动制孔都是利用振动的刀具与工件表面周期性分离的特性，从而实现冲击式切削。这种高频断续切削，有效地降低了平均切削力，利于冷却液进入切削区，从而延长了刀具寿命，并可抑制颤振和积屑瘤，因而十分适合于难加工材料和弱刚性零件的加工。

超声辅助切削主要是研究利用刀具或工件的超声振动，辅助提高传统切削效能的相关理论、工艺及加工设备。其研究内容包括超声振动切削机理、超声振动刀柄及换能器的设计和制造、超声驱动电源及其控制技术、超声振动切削通用装置及专用机床的设计和制造、超声振动切削专用刀具的设计和制造。

①超声振动切削机理。主要研究超声振动切削中刀具的运动学和动力学特性，结合切屑的形成和变形、切削力和切削功、切削热和切削温度、刀具的磨损机理和刀具寿命、切削振动和加工表面质量等研究，揭示超声振动切削降低平均切削力、延长刀具寿命、抑制颤振、抑制积屑瘤、降低切削热、改善表面质量的内涵，从理论上给出进一步提高切削效能的可能途径。

②超声振动刀柄及换能器的设计和制造。主要以声学原理、振动理论为基础，研究超声振动刀柄的设计理论、设计方法与制造工艺，研究高功率、大负载、高刚性超声换能器和变幅杆的设计理论、设计方法、制造工艺和材料。

③超声驱动电源及其控制技术。主要研究满足超声振动切削需要的大功率、高稳定性驱动电源，以及实现自动搜频、自动锁频、实时监测和频率跟踪以及自动调谐的相关控制技术。

④超声振动切削通用装置及专用机床的设计和制造。主要研究作为普通机床附件、用以进行精密或超精密加工的超声振动切削通用装置，以及为实现某种特定加工或某类零件加工的专用超声振动切削机床。通用装置的研制，主要着眼于通用性、便携性、可靠性、易维护性。专用机床由于本身的复杂性，更注重其高效性、智能化、高精度和高可靠性。

⑤超声振动切削专用刀具的设计和制造。尽管超声振动切削通常使用常规刀具，但是在对精度和质量要求很高的情况下，必须考虑刀具作为振动系统的有机组成部分所起的牵制作用，有必要根据具体的振动加工系统设计专用刀具，主要涉及刀具的材料选择、刀具刃型设计、刀具结构设计以及刀具制造工艺等。

相比于其他特种加工方法，超声辅助切削具有设备成本低廉和易于操作、设备类型多样、工艺易于控制、加工效率较高、加工范围广、加工精度有保证等优点，易于在各种类型的制造企业推广应用，对于提高制造企业的生产能力与竞争力具有重要的支撑作用，在国防工业中的应用已显示出其巨大的生命力。