將超聲波振動疊加到開式砂帶磨削運(yùn)動上，使平面磨床砂帶在磨削過程中以超聲頻振動，達(dá)到提高加工質(zhì)量和效率的目的，稱為超聲波砂帶磨削。這是一種復(fù)合加工工藝，實(shí)現(xiàn)超聲波振動與砂帶磨削的疊加要解決三個(gè)問題。
　?、俨ǖ姆瓷鋵ΟB加效果的影響 根據(jù)聲學(xué)理論可知，當(dāng)超聲波射到兩種介質(zhì)的平面分界面上時(shí)，產(chǎn)生反射波與折射波，反射波消耗聲能，折射波是加工用的有效聲能。在超聲波振動系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量減少反射面，分界面應(yīng)具有良好的平面度及粗糙度，系統(tǒng)應(yīng)有利于超聲能量向加工區(qū)傳播。
　?、诔暡ㄕ駝迂?fù)載大小的決定 接觸輥是作為負(fù)載來處理的，在平面磨床設(shè)計(jì)超聲波振動變幅桿時(shí)，要考慮負(fù)載的大小。經(jīng)實(shí)驗(yàn)，一般應(yīng)使接觸輥的橫向尺寸小于1/10波長，縱向尺寸小于1/4波長。滿足這一條件時(shí)，接觸輥直徑最大為30mm，長度為75mm。接觸輥過大，將影響超聲波振動系統(tǒng)的固有頻率，超聲波發(fā)生器頻率調(diào)節(jié)范圍內(nèi)找不到共振頻率或根本不振動。
　?、鄢暡ㄕ駝盈B加方向的選擇 以接觸輥為參照系，超聲波振動可沿X、y、Z三個(gè)方向疊加。但實(shí)際上沿接觸輥徑向，即垂直于磨床砂帶與工件接觸面方向上，疊加超聲波振動較易實(shí)現(xiàn)。
　　超聲波砂帶精密磨削時(shí)有四個(gè)運(yùn)動：工件隨主軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(主運(yùn)動)，磨床砂帶緩慢的送帶運(yùn)動，砂帶頭架沿工件加工表面方向的進(jìn)給運(yùn)動，接觸輥的超聲波振動。砂帶磨削運(yùn)動實(shí)現(xiàn)磨料對工件表面的切削、刻劃與滑擦作用。接觸輥的超聲波振動有沖擊磨削作用。砂帶獲得振動的每個(gè)振動周期，磨粒與切屑都有一個(gè)脫離接觸面的瞬間，促進(jìn)磨床磨削液向磨削區(qū)擴(kuò)散，促進(jìn)了潤滑作用，防止了黏結(jié)區(qū)形成，降低了摩擦因數(shù)與摩擦力。超聲波振動使能量集中在磨粒的局部小范圍內(nèi)，使磨粒與工件接觸區(qū)產(chǎn)生微觀軟化，降低了工件材料表層塑性變形抗力；同時(shí)材料晶格缺陷吸收超聲波能量，激活位錯(cuò)的擴(kuò)展，使加工變得容易。超聲波強(qiáng)化作用使超聲波砂帶磨削能夠提高加工質(zhì)量和加工效率。
　　因磨床砂帶送帶速度緩慢，磨床砂輪架進(jìn)給速度起繼續(xù)加工作用。在考察運(yùn)動軌跡合成時(shí)，可忽略不計(jì)。因此，砂帶上某顆磨粒的運(yùn)動軌跡為s1與X接的位移合成，即
　　運(yùn)動軌跡合成運(yùn)動是一條以阿基米德螺旋線為中性軸的簡諧振動。只要以與廠互為質(zhì)數(shù)，運(yùn)動軌跡就不會重復(fù)，磨削軌跡成均勻的網(wǎng)紋。
　　將拋光砂帶用于收錄機(jī)磁頭、計(jì)算機(jī)硬盤鋁合金基體的拋光與紋理加工。采用圖20所示的開式系統(tǒng)加工硬盤環(huán)形紋理，使用4000#剛玉砂帶，砂帶厚25/1m，磨粒平均尺寸3btm，工件轉(zhuǎn)速為400r/min，接觸輥直徑為35mm，加壓負(fù)荷為22N，砂帶進(jìn)給速度為500mm/min，加工20s即可獲得良好的加工效果。
　　用超聲波砂帶精密磨削硬盤基體，使用聚酯薄膜砂帶，切削速度35m/min，采用滾花表面接觸輥，其表面加工粗糙度Ra=0.043btm，加工時(shí)間125min，用光滑表面接觸輥，得 Ra=0.073btm，平均加工時(shí)間為20min。