针对表面微织构制造中存在的效率和织构形状适应性的问题,本文以超声椭圆振动辅助切削微织构为研究对象,采用理论分析与实验研究相结合的方法,对超声椭圆振动辅助切削微织构中超声椭圆振动辅助切削装置的设计、微织构切削的调控建模和微织构切削加工仿真技术进行了研究,研究内容与所做工作如下:1.进行了超声椭圆振动辅助切削装置的设计、分析与运动学建模。采用有限元方法对设计的超声椭圆振动辅助切削装置进行不同结构组成下共振频率、刀尖椭圆轨迹以及振动稳定性的仿真与分析;根据振动装置几何结构、换能器和柔性铰链的运动学原理,建立振动装置的运动学模型,根据运动学模型验证在一定激励下装置能可靠超声椭圆轨迹。2.开展了超声振动装置的性能测试。考虑加工目标织构对振动装置的性能要求,通过建立性能测试系统对超声振动装置固有频率、振型测试,简谐激励相位差、幅值响应测试,简谐激励幅值阶跃响应跟踪进行测试与测试数据分析;根据测得的实验数据建立刀尖运动轨迹与简谐激励幅值的关系。3.提出了超声椭圆振动切削的调控建模与仿真方法。考虑目标织构形貌参数和分布参数,由刀具几何特征、机床切削用量、工件特征建立微织构的切削轨迹方程;考虑装置振动参数,离散切削轨迹到椭圆振动轨迹控制点,分析椭圆振动及刀具对织构形貌的影响,设计了补偿算法,由补偿算法得椭圆振动切削的轴长控制序列;根据刀尖运动轨迹与简谐激励幅值之间的关系得激励幅值控制序列,建立超声椭圆振动装置调控模型;根据调控模型,基于MATLAB GUI平台开发椭圆振动辅助切削的工件表面形貌仿真软件。4.进行了基于超声椭圆振动切削调控模型的织构加工实验与验证。根据调控模型和具体目标微织构参数,对6061-T6铝合金材料进行单一型微织构加工实验、轨迹未补偿的复合型微织构加工实验以及轨迹补偿的微织构加工实验,比较利用工件表面形貌仿真软件获得的结果和实验测量的结果,验证了超声振动切削调控模型的正确性、轨迹补偿的有效性及工件表面形貌仿真软件的正确性。