脆硬性材料因其优异的热稳定性、绝缘性和耐磨性被广泛应用于航空航天、医疗和机械制造等相关领域,但因其硬度高、强度高和脆性大等特点存在加工效率低和加工精度差等缺点,急需一种先进的加工工艺方法和装备以满足当前需求。旋转超声辅助加工是解决上述缺点的一种先进技术。为了解决脆硬性材料难加工的问题,本文主要做了以下工作:（1）设计旋转超声振动系统。根据超声波在旋转超声振动系统中的传播特性,利用牛顿一维纵向振动传动原理和各零件之间的边界条件,推导出换能器的频率方程,得到换能器的尺寸,并结合经验理论得到变幅杆和工具头的基本尺寸,以此设计半波长指数形的旋转超声振动系统。（2）优化旋转超声振动系统的尺寸参数。利用有限元软件ANSYS对上述结构的旋转超声振动系统进行静力结构分析、模态分析和谐响应分析,用于验证该系统设计的可靠性。然后根据该系统外形结构尺寸和振动特性的变化规律优化旋转超声振动系统的外形结构尺寸。（3）搭建旋转超声辅助加工实验平台。通过机械设计、电子电路和超声波技术等相关知识,对旋转超声辅助加工装备中的电机、超声波发生器、能量传输零件和辅助连接结构进行选型和设计,并对旋转超声振动系统进行科学的组装。（4）对脆硬性材料进行加工试验。利用组装好的旋转超声辅助加工装备,以加工工艺中的四个重要工艺参数（有无超声加工、主轴转速、进给速度和脆硬性材料抗折强度的不同）为实验因素,轴向切削力为评判指标,进行等水平正交试验,得到脆硬性材料加工参数的最优组合,并利用加工表面形貌图加以验证。本文设计的旋转超声振动系统用于解决脆硬性材料难加工的问题,通过减小切削力达到提高工件加工质量和加工效率的目的,为脆硬性材料的高质量加工提供一种有效可行的方法。