随着科学技术和工业生产的发展,晶体硅、陶瓷、光学玻璃、半导体等硬脆材料因具有许多优良的物理、机械性能,在航天航空领域、化工领域、军事领域得到了极为广泛地应用。但是由于这类材料脆性大,硬度高,用传统的加工方法进行加工,效率很低,且难以保证高精度的技术要求,有的甚至无法加工。为此出现了超声振动磨削技术,解决传统切削加工中固有的难题,从而获得了优良的磨削效果。首先,对磨削机理进行了分析,在此基础之上设计了超声扭转振动磨削实验装置,该装置由控制系统、超声振动系统、机械系统三部分组成,将超声扭转振动施加在回转台上,使工件做扭转振动。其次,对超声扭转振动磨削加工过程采用先分解后合成的方法进行了运动分析,建立了超声扭转振动磨削运动数学模型,应用该模型进行了运动轨迹分析,分析得出超声扭转振动磨削加工具有分离状态。超声扭转振动磨削过程宏观上连续,微观上高频断续冲击磨削,由于超声扭转振动磨削的冲击作用、等效硬度特性,磨削力比普通磨削的磨削力低。最后,进行了超声扭转振动磨削与普通磨削加工对比实验研究。实验结果表明在相同的加工条件下加超声振动比未加超声振动磨削加工时的磨削力明显降低,磨削力比有所降低,工件表面粗糙度得到改善。证明了超声扭转振动磨削实验装置设计的可行性,为以后研究超声扭转振动磨削提供了理论依据和实验平台。