实验分析了硬脆材料旋转超声磨削过程中刀具结合剂类型对加工性能的影响以便提高加工精度和加工表面的完整性。首先, 采用能谱分析研究了铁基、陶瓷基和青铜基3种超声振动刀具中结合剂与金刚石颗粒的把持形式, 并根据相同加工工艺条件下刀具磨损形式确定了把持力大小。然后, 结合超声振动刀具特性, 通过旋转超声磨削加工实验研究刀具结合剂类型与切削力、刀具磨损量、加工表面完整性的关系, 并对实验结果进行了分析。实验结果表明: 相对于陶瓷基和青铜基结合剂超声振动刀具, 铁基结合剂超声振动刀具把持力最大, Z轴切削力平均值最小(为46.8 N); 加工18 000 mm3材料后, 刀具轴向磨损量最小(为0.1 mm); 而陶瓷基结合剂超声振动刀具加工表面质量最好, 表面粗糙度最大值为21.79 μm。结果证实铁基超声振动刀具适用于粗加工, 陶瓷基超声振动刀具则适用于精加工。