三维椭圆振动切削(Three-Dimensional Elliptical Vibration,3D-EVC)由于具有周期散热、间歇性切削、多参数可调等加工特性被看作一种精密加工技术被广泛地应用在航空航天及民用工业的光学精密器件的加工。然而,研究主要集中在装置设计、加工性能以及路径规划等方面,对于3D EVC加工光学材料的模型调控方面的研究偏少。一种灵活的调控模型是加工复杂目标光学微结构的关键,本文基于(Non-resonant elliptical vibration cutting,N-EVC)切削建立一种亚微米光栅式微结构加工的调控模型,利用三维椭圆装置灵活性、振动参数可调性以及加工参数多选性为目标微结构提供目标加工参数。主要研究内容如下:首先,分析了刀具尺寸对微量材料去除的影响,并对PCD刀具建立刀具几何模型,提出一种带有切深方向的凹坑阵列的加工模型,并对相邻凹坑阵列模型的材料去除量进行数学表达。基于凹坑阵列偏移量进行多方向诱导凹坑有序偏移初步建立偏移模型,最后使用MATLAB仿真软件对凹坑偏移模型进行仿真验证。其次,提出一种创成光学微结构的调控模型。微结构调控模型主要包括:基于加工切深方向的凹坑阵列调制模型和MATLAB仿真结构建立起切削参数和振动参数与凹坑偏移量的线性关系,预测目标微结构加工需要参数;基于非共振压电参数对设定目标光栅,并建立了多参数可控的微结构调控模型,分析了模型中轨迹重复率、横向进给量、名义切削速度和振动频率等对加工的影响;将凹坑阵列在不同方向进行重叠诱导成亚微米尺度光栅式微结构,并基于衍射原理理论预测目标微结构衍射效应。最后,搭建了N-EVC加工微结构的加工实验平台和衍射检测平台。完成线上切削亚微米光栅式微结构实验并对加工后表面微结构进行功能检测。利用ZYGO白光干涉仪对光栅式微结构的几何形貌进行无接触无损检测,除此之外还分析微了结构的几何精度和形貌结构。其次基于衍射效应,利用衍射检测平台对光栅微结构的衍射质量和光学效应进行评估和分析。实验结果显示通过更改调制模型的参数组合,在铜铝材料材料表面创成近目标宽度的光栅式微结构(700 nm),精度误差分别为2.28%和6.85%。衍射近红光平均波长为764 nm,平均精度误差为9.25%的光栅式微结构。验证了基于N-EVC诱导亚微米光栅式微结构的可行性,并为创成多种复杂微结构提供了一种灵活调控模型。