随着科学技术的飞速发展和制造行业的迫切需求,光学玻璃材料被广泛的应用在很多现代高科技领域,如航空航天、电子信息等,在光学仪器或机械系统中用来制造透镜、棱镜、反射镜和窗口等。但是作为典型的脆硬性材料,光学玻璃的硬度大、强度高以及脆性较大,在传统切削加工的方法下,加工表面会出现裂纹和凹坑,为了获得高质量和高精度的表面,通常采用磨削-研磨-抛光来完成加工过程,这种模式不但时间周期长、加工成本高,而且加工表面质量也不能完全保证。在对BK7光学玻璃材料的特性研究中发现,在一定条件下,光学玻璃可以通过实现塑性域切削加工来提高表面精度;基于超声振动的运动学分析、振动理论以及残留高度的计算公式和材料弹塑性变形的计算方法,建立超声铣削下表面粗糙度的理论模型。本文选择合理的超声振动铣削装置和刀具,再对整体振动特性进行测试后,通过选择合适的铣削参数来设计试验方案,采用普通铣削和超声铣削的加工方法来对铣削力进行试验研究,定性分析各铣削参数对铣削力的影响趋势,通过回归方法来定量分析超声铣削加工下的铣削力经验模型。对不同铣削参数和不同加工工艺下的光学玻璃试样进行表面粗糙度测试与微观形貌观测。利用超景深显微镜对试样的表面微观形貌来定性分析,利用白光干涉仪来对试样的表面形貌参数进行测试,研究各铣削参数对表面粗糙度的影响趋势,结合铣削力的试验结果来分析不同阶段铣削力的变化对表面粗糙度的影响。通过回归方法来定量分析超声铣削加工下表面粗糙度的经验模型,与之前建立超声振动铣削表面粗糙度的理论模型进行准确性和精确性分析。在超声振动铣削光学玻璃的过程中,利用超景深显微镜对PCD刀具在加工前后的微观形貌进行图像采集,经过对刀具表面层和微观层面的对比分析,主要是分析超声振动铣削加工下的刀具的磨损形式和磨损关键位置,探求超声铣削加工中刀具的磨损机理,并提出了减小刀具磨损的改进方法。