石英、光学玻璃、陶瓷等非金属硬脆材料应用广泛,由于它们绝缘性好、高强度、耐高温等优点,大部分产品的材料都用玻璃、陶瓷等来代替,从小的生活用品到国防航空设备元件,硬脆材料无处不在。但正是因为硬脆材料高强度、脆性大的特点,导致了其加工难度很大,用传统的机械加工方法很难达到产品的要求,且加工成本比较高。旋转式超声波加工方法是加工一个硬脆材料最行之有效的方法,与一般加工方法相比具有精度高、粗糙度值低等优点。旋转式超声波加工的技术越来成熟,但其加工受振幅、静压力、转速、磨粒形状等因素综合影响,且高频振动加工过程非常复杂,利用目前的观测技术很难得到单颗磨粒与工件的相互作用过程和被加工工件裂纹形成与扩展情况。在超声波加工材料去除机理的研究方面,大都也只是在实验的基础上做出定性的研究,很少给出具体的数值计算和定量分析。本文以研究旋转式超声波加工机理为出发点,根据压痕断裂力学模型分析材料去除率并通过LS-DYNA软件模拟磨粒冲击工件过程研究工件材料去除方式。本文主要内容有：1.分析了传统超声波加工和旋转式超声波加工的工作原理,概述了目前两种超声波加工的材料去除机理及国内外超声波加工的研究现状。通过对压痕实验和断裂力学的分析,建立了旋转式超声波加工材料塑性去除模型和脆性去除模型,推导了材料塑性去除率和脆性去除率数学模型,并由数学模型公式分析了加工参数对材料去除率的影响及影响程度。2.根据旋转式超声波实际加工情况,利用LS-DYNA软件模拟金刚石磨粒冲击工件的过程,研究旋转式超声波加工机理。建立了八面体金刚石磨粒冲击工件的锤击模型、磨削模型与复合单次、两次冲击模型,通过对计算仿真结果的分析,直观的得到了旋转式超声波加工的材料去除方式；通过模拟仿真得到的接触力曲线,研究了振幅、转速对工具磨损的影响。