橡胶是一种高分子聚合物，在常温下具有较高的弹性和一定的韧性，同时具有良好的机械强度和电绝缘性能，广泛应用于农业、交通运输业以及日常生活方方面面。加上近年来汽车工业的繁荣发展使轮胎工业进入高速发展期，轮胎上所有的半成品胶部件均以橡胶胶料为原料加工而成。轮胎生产过程由炼胶、挤出、压延、胎圈成型、胎面切割和硫化工序组成。其中胎面切割工序效果是影响轮胎质量的关键因素，轮胎胎面、胎体和胎圈各部分均由切割成定长的橡胶胶料成型而成。切割质量的优良程度影响轮胎抗拉及压缩强度和使用寿命。由于橡胶的高弹性及热力学特征，传统切割方法已不能满足目前严格的切割质量要求。本文研究了超声波切割方法，设计研制了合理的切割实验装置，并探究不同切割角度及切割速度条件下对切割温度及切割力影响规律。本文主要研究内容及成果如下：　　（1）根据橡胶胶料特性及超声振动理论，对换能器和变幅杆进行材料选择与尺寸设计。基于大尺寸矩形变幅杆理论，对切割刀具结构与形状进行分析，为抑制横向振动进行开槽设计，完成切割系统超声声学系统设计。并运用ANSYS有限元分析软件对声学系统进行模态分析，得到了振动系统位移云图和位移矢量图，结果表明刀尖处振幅达到最大且振动位移均匀，验证了超声振动系统设计的合理性与正确性。　　（2）基于橡胶本构理论和高弹性特征，分别建立横向切割及纵向切割模型，并分析了两种切割方式下切割速度与切割力大小。　　（3）根据切割要求，设计制造了符合要求的实验装置，包括双摆角角度调节系统、传动系统和实验参数采集系统。　　（4）针对目前胶料切割工艺的参数选择存在盲目性以及切割质量不稳定等问题，通过改变单一因素进行大量切割实验。利用MATLAB对实验采集数据进行分析，得到了单一因素与双重因素共同作用对切割温度和切割力影响规律，为实际加工过程中参数选择提供参考。　　本文的研究工作为橡胶胶料切割提供了理论与实验依据，为切割参数选择提供了参考，为推动轮胎工业胎面超声波切割大规模推广使用有重要意义。