颗粒增强铝基复合材料以其优异的物理机械性能,在冲击、磨损、高温等极端环境领域逐渐取代了传统金属和合金材料。然而,作为一种典型的难加工材料,如何提高其可切削加工性是业界面临的主要问题。超声振动辅助切削（Ultrasonic Vibration Assisted Cutting,UVAC）技术自提出以来,凭借其间歇性接触和摩擦逆转特性被广泛应用于难加工材料,取得了一些有价值的研究成果。目前,超声振动辅助加工颗粒增强铝基复合材料主要集中在单一振动切削领域,并以实验研究为主,缺少二维振动辅助加工材料去除机理的相关研究。本学位论文针对颗粒增强铝基复合材料（以SiCp/Al复合材料为例）的二维超声振动辅助切削,开展有限元表征、材料去除机理探究及切削力建模预测、伪“全塑性”表面创成机制及实验验证等工作,主要研究内容包括:（1）提出一种表征颗粒增强铝基复合材料切削去除过程的二维微观有限元模型。基于SiCp/Al复合材料实际微观结构,综合考虑材料物理属性（金属基体相、颗粒增强相以及颗粒-基体界面相）、几何属性（颗粒体积分数、形状及分布情况）及相互作用的影响,结合颗粒断裂行为、切屑形态、切削力及表面形貌,通过切削实验验证有限元模型的准确性。同时,分析不同的颗粒建模方法对仿真结果的影响规律,为不同研究需求的颗粒增强铝基复合材料切削去除过程有限元分析提供优选方案。（2）探究二维超声振动辅助切削SiCp/Al复合材料去除机理。重点分析可变的刀具轨迹对材料去除机制、颗粒变形行为及表面形貌的影响规律,考虑切削深度、切削刃钝圆半径及颗粒位置,分析平面椭圆的刀具路径对颗粒去除行为的影响规律,揭示超声振动辅助切削SiCp/Al复合材料表面改良机制。（3）建立超声振动辅助切削SiCp/Al复合材料切削力预测模型。基于剪切变形理论、刀具-切屑接触摩擦特性以及后刀面犁耕作用,将动态切削力分解为切屑形成力、刀具-切屑-工件相互作用力以及犁耕作用力,对SiCp/Al复合材料传统切削去除过程中的动态特征进行数学表征,耦合振动辅助切削特征函数,提出超声振动辅助切削SiCp/Al复合材料切削力预测模型,结合实验验证模型的正确性。另外,通过设计单因素切削实验,揭示切削速度、切削深度、进给量以及颗粒体积分数对超声振动辅助切削SiCp/Al复合材料过程中切削力的影响规律,为颗粒增强铝基复合材料切削去除工艺优化提供理论支持。（4）提出SiCp/Al复合材料伪“全塑性”表面概念,建立并验证塑性表面创成的临界切削参数模型。根据材料变形行为将SiCp/Al复合材料加工表面分为铝基体塑性变形和颗粒变形导致的表面缺陷两种形式,类比脆性材料脆-塑性转变现象定义由基体塑性变形主导的伪“全塑性”表面,完整性转换对应两种加工表面形式所占比重的大小。基于比切削能原则建立超声振动辅助切削SiCp/Al复合材料表面完整性转变临界切削参数预测模型,利用两种刻划实验（等切削深度深刻划和变切削深度切深刻划）探究影响SiCp/Al复合材料表面完整性转变的关键因素,为提高颗粒增强铝基复合材料的可切削加工性、优化加工工艺提供理论指导。