随着空间光学系统主镜口径的不断增大，对其主镜材料机械物理性能要求越来越高。碳化硅是一种理想的空间反射镜主镜材料，但由于碳化硅陶瓷高硬度、低断裂韧性的特点，导致其可加工性很差，磨削加工过程中容易留下亚表面裂纹等损伤，因此深入研究碳化硅陶瓷磨削加工过程中的材料去除机理与亚表面裂纹对提高碳化硅磨削表面质量有着重要意义。本文采用颗粒流离散单元法对碳化硅陶瓷材料进行建模，采用仿真实验的方法校准离散元材料模型并进行磨削过程仿真，研究碳化硅磨削过程中裂纹形成过程以及工艺参数对加工裂纹与磨削力的影响。进行维氏压痕试验，分析碳化硅陶瓷硬度与断裂韧性，研究维氏压痕裂纹系统；采用维氏压头对碳化硅进行微刻划试验，研究碳化硅在单颗粒刻划条件下的材料去除方式。进行碳化硅陶瓷磨削工艺试验，分析磨削表面形貌与材料去除方式，采用离子束加工技术对磨削表面进行截面抛光，得到准确的磨削亚表面损伤特征，研究了不同工艺方式与工艺参数下碳化硅陶瓷磨削亚表面裂纹的形式与深度。研究表明超声振动辅助磨削不仅降低了磨削表面粗糙度，且显著地抑制了亚表面裂纹的产生，亚表面裂纹数量和深度上都小于无超声振动磨削。通过对端面铣磨的亚表面裂纹的统计与观察，得到了碳化硅磨削亚表面裂纹的形式与深度分布以及磨削深度和转速对裂纹深度的影响。