去毛刺超声波清洗机原理和超声波清洗相同：将超声波的振动能量传播到清洗液中，利用两者的综合作用，来清除被清洗件上的污垢。不同的是所使用的超声波频率、控制、硬件等等诸多因素经过更严密的测量和选用，可以达到稳定的极高的超声波功率密度，使超声波冲击波的强度足以去除部件的毛刺。
在超声波的作用下，机械振动传到清洗槽内的清洗液中，使清洗液体内交替出现疏密相间的振动，液体不断受到拉伸和压缩。疏的地方受到拉伸，形成微气泡(真空气穴)；密的地方受到压缩。由于清洗液内部受超声波的振动而频繁地拉伸和压缩，其结果使微气泡不断地产生和不断地破裂。微气泡破裂时，周围的清洗液以巨大的速度从各个方向伸向气泡的中心，产生水击。这种现象可以通过肉眼直接观察到，即在清洗液中可以看到有剧烈活动的气泡，而且清洗液上下对流，此时若将手指浸入清洗液中，则有强烈针刺的感觉。
去毛刺超声波清洗机是超声空化作用、浸蚀作用、搅拌作用、乳化作用及空化核作用的综合表现。其中空化作用在超声波去毛刺和清洗中是起主要作用的，它能破坏毛刺、污垢微粒在被清洗件表面的粘附状态。再加上微冲流的作用，使清洗液产生振动和搅拌，将毛刺和污垢从被清洗件表面及缝隙中清除干净。而乳化作用则使清洗下来的毛刺和油污很快地分散、乳化在清洗液中。
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