传统的冷却方法是通过浇注大量冷却液消除精密磨削过程中产生的磨削热，这种方法存在冷却效果差、污染环境、危害操作者身体健康等问题。为了实现高效冷却，提出了聚焦超声汽雾冷却的新型冷却技术。聚焦超声汽雾冷却技术冷却液使用少、冷却效果好，是实现绿色精密磨削加工的重要方法之一。本文对聚焦超声汽雾冷却系统进行了设计研究并进行了测试。本文的主要研究内容有以下几个方面：1，在对比常用雾化方式的优缺点的基础上，为了实现雾化量大，雾化颗粒均匀，提出了一种新型超声雾化器。该新型超声雾化器采用大功率郎之万换能器来驱动雾化钢片振动，雾化钢片工作在谐振状态时振动能量最大，更利于雾滴的形成。通过阻抗分析和雾化试验表明，新型超声雾化器性能良好。2，在新型超声雾化器的基础上，将雾化钢片改为雾化螺母，运用一维设计理论和有限元方法（FEM)设计了1.5倍波长的高频超声雾化器。对高频超声雾化器进行雾化试验，试验表明：高频雾化不仅有利于细化粒径还可以提高雾化量。3，为了在空气中能实现大功率的超声辐射，设计了一种气介超声聚焦器。超声聚焦器由郎之万换能器和聚焦球壳组合而成。超声聚焦器结合了郎之万换能器大功率的优势以及弯曲振动球壳低辐射阻抗和大辐射面积的特点。4，为了进一步增强超声辐射效率，在光球壳节圆处，增加了厚度为空气介质中半波长的阶梯圆环补偿，从而可以抵消一部分反相区。对光球壳聚焦球壳和有补偿的聚焦球壳分别进行了声场测试。上述的设计研究及测试结果为以后聚焦超声汽雾冷却技术应用在精密磨削过程中奠定了基础。