近年来,超声电机在精密定位装置中的应用越来越广泛。超声电机的能量转换效率以及工作寿命非常依赖于转子与定子接触面的摩擦性能。此外,对于超声电机来说,提高接触面摩擦系数意味着提高电机的输出力矩。具有一定几何尺寸以及分布的凹坑对于工程零部件表面摩擦性能的改善起着重要作用。转子和定子接触面在拥有高摩擦系数的前提下还需要具备优异的耐磨损性能。本文旨在利用微细超声加工技术在聚酰亚胺摩擦材料表面加工出微坑阵列,以此来改善其摩擦性能。同时,针对超声加工中工具损耗的问题,提出利用在工具表面电沉积高硬度镍层的方法来改善其耐磨损性能。主要研究内容如下:(1)在超声加工机床的基础上构建并完善了微细超声加工试验装置,设计了等截面圆柱变幅杆以及微细阵列工具,包括结构以及尺寸设计、工具联接方式等。利用模态分析研究了工具尺寸对等截面圆柱杆固有频率的影响,为等截面杆以及工具确定合理的尺寸提供依据。(2)采用方形微细阵列工具对聚酰亚胺进行了微坑阵列微细超声加工试验研究,分析了工艺规律,如磨粒尺寸、磨料浓度、静压力、超声功率等对微坑边长和加工深度的影响。同时,对加工过表面具有微坑阵列的聚酰亚胺样件进行摩擦磨损试验,结果表明,合理的微坑阵列使得材料表面的摩擦系数以及耐磨损性能都得到了提高。(3)分析电流密度、添加剂含量对电沉积镍层表面形貌以及显微硬度的影响。完成镀镍超声加工工具的制备,进行聚酰亚胺微坑阵列超声加工工具磨损试验,研究镀镍超声加工工具的耐磨损性能。结果表明,在超声加工工具表面电沉积高硬度的镍层可以显著提高其耐磨损性能。