磨料流加工是以流体磨料为磨具,依靠流体磨料中的磨粒对工件表面材料进行微切削,该技术具有高仿形性与加工可达性,可对尺寸微细、形状复杂零部件表面进行抛光。振动辅助磨料流加工是基于磨料流工艺的新型加工方法,可提高常规磨料流工艺的抛光性能。高频振动可改变磨粒相的运动特性以及流场分布,增强磨粒对工件壁面的切削作用,提高材料去除量与加工后工件表面质量。常规磨料流加工中磨粒沿相同方向流动切削工件,加工后工件表面形成单一纹理;振动辅助磨料流加工中,流体磨料与工件表面产生新的相对运动,磨粒以复合运动方式切削工件材料,加工后工件表面粗糙度与表面形貌发生显著变化。本文针对粘弹性流体磨料的流变特性、振动辅助磨料流加工中振动对流体磨料的作用及磨粒的运动特性、磨粒相的材料去除及加工后的表面质量进行理论分析与试验研究,主要研究工作如下:（1）分析粘弹性流体磨料的组成及性质并利用幂律流体方程表征流体磨料的本构方程;建立出流体磨料在圆管流道中的流动模型,得到加工流场的压力与速度分布规律;根据毛细管原理搭建流体磨料流变参数的测定装置,测定流体磨料的粘稠度系数、非牛顿指数与第一法向应力差系数;分析载体粘度、磨粒质量分数与磨粒粒度对流体磨料流变参数的影响。（2）分别根据硬性与软性流体磨料设计振动辅助磨料流加工圆管与喷孔系统,分析振动对流体磨料的作用;将流体磨料看作固液两相流分析流固耦合作用,得到流场中单颗磨粒的受力与运动;采用硬球模型分析磨粒与磨粒、磨粒与工件壁面的碰撞作用;分析壁面处磨粒的材料去除过程,得到壁面处磨粒的运动特性。（3）分析流体磨料中磨粒相的材料去除方式,根据瑞利分布函数建立出磨粒的切削深度模型;分析正八面体磨粒的临界状态、接触状态与非接触状态,定义出流体磨料的边流层,计算出圆管流道内参与切削的磨粒数量;分析单颗磨粒的材料去除作用,得到磨粒压入工件壁面的压痕长度、压痕深度及压痕在流动方向上的垂直投影面积;分析振动辅助磨料流加工中磨粒切削路径的变化,建立出振动辅助磨料流加工的材料去除模型;进行振动辅助磨料流加工喷孔材料去除试验,分析超声振动及流体磨料参数对材料去除的影响作用。（4）分析磨粒对工件表面轮廓的作用,得到磨粒切削刃与表面轮廓在空间坐标系中的位置,分析磨粒不重叠的条件及流体磨料去除表面轮廓峰的有效高度;分析磨粒切削工件后表面轮廓峰的高度变化,建立出表面轮廓峰的高度去除模型;分析振动辅助磨料流加工后工件表面形貌,建立出圆管内表面螺旋形划痕的数学模型,计算出螺旋形划痕的螺距、螺旋角及轨迹长度;进行振动辅助磨料流加工圆管表面质量试验,分析流体磨料参数、工件材料、流体磨料流速、振动对表面粗糙度的影响作用;对加工后的圆管表面形貌进行观察,验证振动辅助磨料流加工对提高表面质量的有效性。研究结果表明:与常规磨料流加工相比,施加振动可增强流体磨料中磨粒相的切削作用,使软性流体磨料产生空化效应,提高磨料流加工的材料去除量与加工效率;并且,施加振动可使磨粒的切削路径及工件表面划痕形态发生变化,改变常规磨料流加工后工件表面形貌,提高工件表面粗糙度的变化率与表面质量。随着磨粒质量分数与磨料粒度增大,振动辅助磨料流加工中材料去除量增加,流体磨料的切削作用增强。随着载体粘度与磨粒质量分数增大,磨粒粒度减小,工件表面粗糙度变化率增大,加工后表面粗糙度值更低。