在国家大力提倡绿色制造推动经济高质量发展的当下,铁基非晶合金带材软磁性能优异,技术优势明显,然而它长程无序的结构特点与物理机械性能却导致其在剪切加工成型中存在加工难题,其加工精度也直接影响非晶产品的综合性能。本文首次提出将超声辅助手段应用于铁基非晶合金带材剪切加工,并对工艺过程进行深入研究。首先从实践调研中总结出铁基非晶合金带材的生产缺陷,并将缺陷的宏观表现归纳为带材剪切断面质量和刀具磨损两方面的微观指标,接着通过仿真设计了超声振子的结构,基于现有设备改造搭建出超声辅助剪切实验平台进行了实验研究。其次,基于超声划擦试验、弯曲试验,从加工机理方面深入分析了超声振动对铁基非晶合金带材加工过程的影响。通过超声划擦试验发现铁基非晶合金带材具有一定塑性,犁耕和切削过程是铁基非晶合金带材表面产生真实微观塑性变形的两种方式,超声振动引起铁基非晶合金带材内部拉应力下降,为抑制裂纹拓展起到重要作用。通过弯曲试验发现在超声能量增强的过程中,铁基非晶合金带材折痕处剪切带变得更加密集,多重次级剪切带伴随着一次剪切带交叉出现,形成强烈的交互拓展模式,使之表现出更强的塑性变形能力。再次,基于超声辅助剪切实验,探究了不同摩擦状态和不同超声振幅条件下,超声振动对刀具磨损过程以及磨损形式的影响,发现剪切过程中高速钢刀具磨损主要是机械作用的摩擦磨损。普通剪切使刀具表面塑性变形以及剥落破损,为磨粒磨损;超声辅助剪切主要是轻微粘结磨损和崩刃;液体润滑剪切和湿式超声剪切时刀具刃口边缘保持平直完整,湿式超声剪切所展现出的减摩效果最好。当剪切次数达到1000次时,湿式超声剪切方式下刀具刃口半径比普通剪切、液体润滑剪切、超声辅助剪切条件分别减小了13.79%、8.52%、5.76%。通过建立超声辅助剪切过程中铁基非晶合金带材受力模型和湿式超声剪切过程的润滑接触界面模型,理论分析了不同剪切方式对剪切力的影响机理。湿式超声横剪加工于刀具下落时借助翻转角在带材表面形成流体润滑,在创成断面时,利用泵吸作用将润滑剂充分铺展润湿接触界面,形成边界润滑,以降低摩擦因数的方式间接降低了剪切力。最后,基于超声辅助剪切实验,探究了不同摩擦状态下和不同超声振幅条件下,超声振动对铁基非晶合金带材剪切断面质量的影响。冲剪后的铁基非晶合金带材表面可能出现剪切带裂纹,裂纹类型主要分为平行裂纹层状剪切带和树枝状裂纹聚集带。与普通剪切相比,超声振动能降低铁基非晶带材表面裂纹宽度,而且更大超声振幅更能够起到抑制裂纹扩展的作用。润滑剂的油膜可以吸收冲击能量,提供一定的缓冲作用。湿式超声剪切方式下的带材表面剪切带裂纹宽度相对普通剪切和润滑剪切分别减小了42.9%和20%。在带材断面上超声辅助横剪铁基非晶合金带材工艺在超声振动的参与下形成了独特的加工过程,可以观察到带材断面被多次剪切的波纹痕迹,超声剪切以多次微剪切的方式替代一次剪切,带材断面在剪断过程中受力更加均匀,断面质量得到明显改善,证明超声振动能够提高室温脆性非晶带材的加工塑性。