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对超声椭圆振动切削过程和三维切削模型进行了分析，阐述了超声椭圆振动切削表面微观形貌的形成机理主要是由进给方向上的刀纹残留面积高度和切削方向上的振纹相互交织而形成的。同时对两者的影响因素进行了深入研究，进给方向上的刀纹残留面积高度主要由刀具的形状、参数和进给量来决定，切削方向上的振纹高度主要由椭圆振动的振幅、频率和速度系数来决定，同时受刀刃钝圆半径的影响较大。利用天然金刚石刀具和PCD刀具对紫铜件进行超声椭圆振动切削实验，验证了超声椭圆振动切削表面形貌形成机理及其影响因素分析的正确性。