铝合金材料凭借其优异的性能在航空航天、交通运输等领域应用广泛。然而工业生产中对铝合金材料的加工精度要求很高,铝合金材料不能通过磨削进行高精度加工,部分研究人员提出在传统车削加工中引入修光刃刀具实现对铝合金材料的高质高效加工,但是修光刃刀具在加工过程中会使工件表面产生二次刀痕,且刀具磨损较快。本文进一步提出了在修光刃刀具车削过程中引入进给方向的超声振动方法。通过结合上述两种方法,将会大大提高工件的加工质量和加工效率。本文围绕铝合金超声切削修光加工工艺开展相关研究,搭建超声切削修光试验平台,对铝合金进行超声切削修光加工工艺试验,分析工艺参数对加工质量等的影响规律,对工艺参数进行了优化。本文主要的研究内容和研究成果如下:(1)根据超声切削修光加工的要求,通过解析法设计了超声切削修光变幅杆,并通过ANSYS进行振动分析,仿真结果与理论设计结果误差为3%,经过振幅测试得到超声切削修光振动系统输出的最大振幅为14μm。通过设计各个连接件连接超声切削修光振动系统和机床本体,搭建了超声切削修光加工试验平台。对超声切削修光振动系统进行加工性能测试,发现超声切削修光加工优于普通加工,获得了更高表面质量,满足超声切削修光加工试验需求。(2)通过单因素试验研究超声切削修光加工下工艺参数对表面粗糙度、表面显微硬度、切削温度和切削力的影响规律。试验结果表明:超声切削修光加工后的工件表面粗糙度随着切削速度、进给量,切削深度的增加而增加,随着超声振幅的增大而减小;工件表面的显微硬度随着切削速度和进给量的增加先增后减,随着切削深度和超声振幅的增加逐渐变小;切削过程中的切削温度和切削力随着切削速度、进给量,切削深度和超声振幅的增加而增大。(3)针对铝合金材料进行超声切削修光加工正交试验,采用信噪比和灰色关联度分析方法对工艺参数进行优化。试验结果表明:以表面粗糙度为工艺指标,通过信噪比和方差分析,得到的最优工艺参数组合为:切削速度50m/min、进给量0.1mm/r、切削深度0.1mm、超声振幅12μm,按此参数加工得到最优表面质量,其表面粗糙度值Ra为0.746μm;以表面粗糙度以及金属去除率同时为工艺指标时,最优工艺参数组合为切削深度0.4mm、进给量0.18mm/r、切削速度90m/min、超声振幅12μm。