KDP晶体作为优质的非线性光学材料,广泛的应用于激光非线性光学领域。但是,KDP晶体具有一些不利于光学加工的特点,因此被公认为最难加工的光学材料。同时,国外在KDP晶体的超精密加工技术方面对我国重点保密。因此,必须尽快提高我国高精度光学零件的机械加工水平,只有深入研究KDP晶体超精密加工机理及加工工艺方法,才能满足我国光学领域对KDP晶体加工质量的要求。本文主要对提高KDP晶体超精密加工表面质量的方法进行了深入的研究,首先采用通用旋转组合设计的方法进行实验设计,再通过KDP晶体超精密切削实验,得到一系列实验数据,最后对实验结果进行回归分析,建立了表面粗糙度关于切削参数的预测模型。通过对模型的分析,得到了切削参数对表面粗糙度的影响规律。其次,根据KDP晶体的材料特性,建立了KDP晶体超精密切削加工有限元模型。通过有限元仿真系统地分析了切削参数对KDP晶体超精密加工过程的影响。同时,运用通用旋转组合设计的方法对仿真数据进行回归分析,建立了超精密加工过程中等效应力和等效应变关于刀具几何参数的预测模型。通过分析,得到了刀具几何参数对KDP晶体超精密加工过程中等效应力和应变的影响,为刀具几何参数的优选提供了依据。最后,运用MATLB的优化工具箱对已建立的预测模型进行了优化,得到最优的切削参数,能够保证加工表面质量达到最好。并运用MATLAB软件建立了可视化用户界面,实现了KDP晶体超精密加工的参数化设计,达到了KDP晶体超精密加工前预测并控制表面质量的目的。