纳米陶瓷由于其相对于工程陶瓷优越的力学性能及物理特性，在各行业都有广泛的应用前景。现今超光滑纳米级表面零件的成形技术，特别是要求材料晶格无畸变缺陷的纳米表面高效加工技术基础研究，不仅是国防尖端、电子、计算机等信息领域急需研究的重要课题，而且在精密仪器、仪表等制造行业，也是十分重要的研究内容。 针对现状，本文采用超声复合加工与普通超精密加工相结合的方法，对纳米氧化锆陶瓷的磨削机理进行了研究。应用压痕断裂力学分析了纳米ZrO2陶瓷材料延性去除机理；设计了新型的超声磨削振动装置，建立了超声振动磨削状态下的磨削力及表面粗糙度的理论模型。 采用不同粒度的金刚石砂轮及不同的磨削参数对纳米ZrO2陶瓷进行了普通和超声磨削实验，研究了磨削参数对磨削力及表面粗糙度的影响，提出了超声振动磨削的最佳工艺参数。通过SEM分析了纳米ZrO2陶瓷在不同磨削方式下的表面特性及超声磨削与普通磨削的临界延性磨削深度。研究发现，纳米ZrO2陶瓷的临界延性磨削深度要大于理论临界延性磨削深度，超声磨削临界磨削深度要远大于普通磨削临界磨削深度。实验表明无火花磨削次数对表面质量有较大的影响。