現(xiàn)有的數(shù)控加工中心采用了超聲能量輔助的方式，結(jié)合機床的高速旋轉(zhuǎn)，用于對硬脆材料加工。在超聲輔助加工中，超聲能是加工工藝最為關(guān)鍵的參數(shù)，其起到激發(fā)材料的原子能，降低切削力等作用。換能器是超聲加工中提供超聲能量的核心執(zhí)行機構(gòu)，其工作原理是利用壓電逆效應(yīng)將頻率電信號轉(zhuǎn)換為高頻超聲振動，并將超聲能傳輸?shù)郊庸げ牧?。換能器作為超聲能量傳遞的載體，其工作性能直接影響加工材料的表面精度、加工效率、刀具壽命。為保證材料的加工精度與效率，需要精確控制換能器的超聲能量傳遞與振動模式。在機床主軸上增加超聲波模塊，如果換能器的振動特性不得到有效的控制，將會影響到機床的主軸，尤其會影響到主軸的軸承，將對主軸的旋轉(zhuǎn)特性與壽命產(chǎn)生負(fù)面作用。

當(dāng)轉(zhuǎn)子在高速旋轉(zhuǎn)過程中，如何將超聲能量通過換能器傳遞到刀具上，是一件很困難的問題，現(xiàn)有技術(shù)中采用外置式(如刀柄方式)或超聲波載體直接裝在主軸外部的方式，依然存在很多問題，比如:動平衡差、傳遞距離長、轉(zhuǎn)速低、加工表面光潔度差、進(jìn)水進(jìn)灰容易損壞、超聲元件壽命有限。