超聲波去毛刺原理和超聲波清洗機相同，所不同的是所使用的超聲波頻率、控制、硬件等等諸多因素經過更嚴密的測量和選用，可以達到穩定的極高的超聲波功率密度，使超聲波沖擊波的強度足以去除部件的毛刺。
超聲波去毛刺和清洗時，在超聲波的作用下，機械振動傳到清洗槽內的清洗液中，使清洗液體內交替出現疏密相間的振動，液體不斷受到拉伸和壓縮。疏的地方受到拉伸，形成微氣泡(真空氣穴)；密的地方受到壓縮。由于清洗液內部受超聲波的振動而頻繁地拉伸和壓縮，其結果使微氣泡不斷地產生和不斷地破裂。微氣泡破裂時，周圍的清洗液以巨大的速度從各個方向伸向氣泡的中心，產生水擊。這種現象可以通過肉眼直接觀察到，即在清洗液中可以看到有劇烈活動的氣泡，而且清洗液上下對流。此時若將手指浸入清洗液中，則有強烈針刺的感覺。上述這種現象稱為超聲空化作用。
在空化作用中，微氣泡的閉合形成超過1000個大氣壓的瞬間高壓，連續不斷的瞬間高壓就像一連串的“炸彈”不停地轟擊部件，使部件表面及縫隙之中的毛刺及污垢迅速脫落，達到去毛刺和高精度清洗效果。這就是超聲波去毛刺和清洗的基本原理。
超聲沖擊波能在液體中產生微沖流，具有攪拌作用。在不相溶的兩相液體中，微沖流能促使兩液相面加速互相分散，具有乳化作用。超聲空化的產生是依附于空化核進行的，而被清洗件表面的縫隙正好是空化核的中心。
總之，超聲波去毛刺和清洗是超聲空化作用、浸蝕作用、攪拌作用、乳化作用及空化核作用的綜合表現。其中空化作用在超聲波去毛刺和清洗中是起主要作用的，它能破壞毛刺、污垢微粒在被清洗件表面的粘附狀態。再加上微沖流的作用，使清洗液產生振動和攪拌，將毛刺和污垢從被清洗件表面及縫隙中清除干凈。而乳化作用則使清洗下來的毛刺和油污很快地分散、乳化在清洗液中。
超聲波去毛刺和清洗的應用
超聲波清洗機在工業上應用廣泛，主要用于對零、部件清洗要求比較嚴格的場合，如零件在精加工過程中的清洗、裝配前的清洗、幾何形狀復雜(多孔、深孔、彎孔、盲孔、微孔)的孔類零件的清洗，以及污垢粘附較牢的中小型零件的清洗。
超聲波清洗機除了能清除零、部件表面的油污外，對于零件表面殘留的研磨膏、拋光膏等膏狀污垢也有良好的清洗效果。此外，還可用來清除零件表面輕度的銹蝕層或氧化層。超聲波清洗機對于清除積碳效果很好(需采用專門配制的清洗液)，并已有較成熟的使用經驗。
在內燃機車制造及修理部門，已將超聲波清洗機應用于一些中、小型零件和精密偶件的清洗，如缸蓋、滾動軸承、齒輪、閥類零件、泵類零件、各種濾清元件、短軸、高壓油泵柱塞副、噴油器針閥副、高壓油泵出油閥副等的清洗。
在國外，已采用大功率的超聲波清洗機設備，來清洗柴油機機體及機車上的大型零、部件。我國有的柴油機修理工廠也開始采用大功率的超聲波清洗機機來清洗待修理的柴油機機體(缸徑為150～230毫米)，并取得了理想的清洗效果。
采用超聲波清洗機，工藝簡單，操作簡便，勞動強度低，清洗質量好，清洗效率高，而且易于實現零、部件清洗自動化，因而是一種極具發展潛力的清洗技術。