对于硬度高、脆性大的非金属材料做成的人造心脏瓣膜架上的具有高精度要求的X形盲孔的加工，采用一般传统的切削加工方法是难以实现的，本文对它的加工方法及加工装置的研究，不仅对研制我国的人造心脏瓣膜具有重要的实际意义，同时对于其它难加工的非金属材料的加工也适用；对超声加工、高速磨削等加工方法的研究具有探索和实践价值。 本文通过对常用的特种加工方法的综合比较和适用范围的研究，结合人造心脏瓣膜架的材料和几何特性，仔细分析超声波加工的原理和加工特点后，选择超声波加工和磨削加工组合的加工方法来实现人造心脏瓣膜架上异形盲孔的加工。针对这样的加工方法，进行了加工装置的总体设计；对于关键的部件和关键的参数进行了研究分析、优化设计和优化选择，具体内容如下： 1本文选择了压电效应的纵向复合式换能器，对其几个重要性能参数进行了研究，得到了它们的表达式；对本课题要求的换能器进行了研究设计；采用有限元分析方法，运用ANSYS软件，对设计的换能器进行了动态模拟分析，获得了换能器的模态和谐响应特性；表明本课题设计的换能器能够满足设计要求。 2通过对不同形状的传统变幅杆进行了定量的研究分析，比较了它们的优缺点；针对阶梯形变幅杆振幅放大倍数最大的优点和在直径突变处工作应力超过材料许用应力的缺点，设想出在直径突变处采用圆锥过渡的新形的变幅杆，借助于ANSYS软件对其进行了优化设计和动态分析，得到了一种工作应力在材料许用应力内的振幅放大倍数最大的最佳变幅杆。 3采用试验的手段，研究了工具对工件的不同的静压力对人造心脏瓣膜架异形盲孔加工速度的影响，从而得到了最优化的静压力值。 4对磨削主轴组件进行了二维梁单元建模，优化设计了其跨度值；对磨削主轴组件进行了较精确的三维动态有限元建模，经ANSYS分析计算，获得了磨削主轴组件的模态和谐响应特性；研究了磨削主轴的固有频率、振型和临界转速；对设计的模型样机进了了动态测试，验证了仿真建模的合理性。