不锈钢作为难加工材料的一种,其强度刚度高、耐磨性好、耐蚀性强,如何提高表面质量是不锈钢加工的一大技术难题,普通加工方法很难达到要求。超声振动车削在车削过程中刀具与工件周期性接触和分离,切削力、切削热明显降低,工件表面质量显著提高,可作为加工不锈钢材料的有效方法。本文以典型的难加工材料不锈钢为研究对象,对其超声振动车削过程进行了研究,主要研究内容包括:(1)建立了直角车削的数学模型,通过Matlab编程得到车削力的数据,在此基础上应用有限元软件Abaqus建立了直角车削的有限元模型,利用文献中实验数据进行验证。(2)在直角车削有限元模型的基础上,给刀具施加超声振动激励,得到超声振动车削模型。通过Isight集成Abaqus,利用Evol进化算法,对超声振动车削过程中的刀具几何参数和切削工艺参数进行优化,得到合理的刀具前角、后角和合理的振动频率、振幅、切削速度。(3)对Isight与Abaqus集成,采用最优拉丁超立方试验设计法抽取样本点,结合抽取的样本点,得到不同切削参数下的最大MISES应力,进行响应面法进行拟合。利用刀具磨损与切削力之间关系,得到最大刀具磨损量时的切削力,构造出可靠性分析的功能函数,利用改进一次二阶矩法和蒙特卡洛法对系统的可靠性进行分析。得到了可靠度以及失效概率对各个设计变量均值与标准差的灵敏度,获取了切削速度、振动频率、振幅在超声振动切削过程对其切削表面质量的影响权重。