机械制造业，尤其是精密制造业，在国民经济各个领域占有举足轻重的作用，而硬脆材料的精加工效率与质量始终是该领域研究的关键问题。 本文从理论和试验出发，在精密车床上，利用普通研磨系统附加超声振动，实现了对Al2O3工程陶瓷精密结构零件的高效去除。本文按照“全谐振”和“局部共振”原理，设计了超声振动研磨加工声学系统部件；依据板壳振动理论，计算了振动研具的前30阶固有频率，分析了其在超声频下的振动形态；通过对研磨声学系统的理论与试验研究，确定了在该系统中同样存在着局部共振问题，以统计能量分析的观点，给出了研磨系统局部共振现象的解释，提出了统计能量模型，使目前对局部共振的不同解释达到了统一。本文进一步研究了超声研磨的材料去除机理，并根据断裂力学，建立了理论去除率模型；通过研磨试验进行了超声研磨与普通研磨去除率大小的比较，得出了超声研磨加工效率高的结论；考察了研磨压力、工件转速、油石粒度等众多加工因素对材料高效去除率的影响规律；通过分析试验结果，比较了超声研磨与普通研磨加工工件表面粗糙度值，考察了各加工参数对超声研磨表面粗糙度的影响；研究了超声频振动作用下，硬脆材料的表面形成和破碎状况，得出了超声加工工件表面质量优、破碎均匀以及凹坑较浅的结论。通过一系列理论分析和试验研究，论证了超声振动研磨系统的设计合理性和加工的高效性。