在惯性约束聚变固体激光驱动器、强激光武器及核武器等关键设备所需的众多光学元器件中,KDP晶体作为一种优质的非线性材料,被广泛的应用于激光和非线性光学领域。惯性约束核聚变等激光装置对KDP晶体光学元件表面粗糙度的基本要求是达到Rms≤5nm。但是,KDP晶体材料各向异性对加工的粗糙度质量有很大的影响。因此,研究超精密切削KDP晶体材料的各向异性对加工表面粗糙度的影响具有重要的意义。本文在分析KDP晶体压痕和刻划试验的基础上,认为对于KDP晶体这样的脆性材料也可以应用塑性的方法进行加工。接着,从切削表面形成的机理出发,对比了超精密切削与传统切削的区别,建立了新的超精密切削模型,得到了切削力与各主要参数的关系。然后,运用剪切变形比能最大理论,建立了KDP晶体的剪切角模型,结合KDP晶体的材料特性和剪切角模型得到了超精密加工KDP晶体的切削力的变化规律。运用机床振动学知识,建立了刀具和工件系统的动态切削模型,将切削力的波动转换为刀具和工件相对位移的波动。并根据车削表面形貌形成的知识,在考虑刀具半径和机床本身的波动的基础上,建立了超精密车削KDP晶体三维表面形貌的模型,得到了不同晶面的加工表面形貌,对仿真结果进行了分析和研究。最后,在哈尔滨工业大学的HCM-I型超精密车床上对KDP晶体进行了加工试验,对车削过程中的切削力信号进行了采集,在对切削力信号进行了FFT分析之后,得知车削时由材料各向异性引起的切削力的波动规律符合理论计算时由材料各向异性引起的切削力波动规律。并对工件表面进行了表面粗糙度检测,加工得到的表面粗糙度波动与仿真得到的表面形貌相一致。