为提高空间反射镜分辨率而不断增大反射镜口径,导致发射成本大幅增加,镜体背部支撑结构优化减薄和镜面面型精度保证都需要后续机械加工。反应烧结碳化硅作为空间反射镜基体首选材料,由于其硬度高,脆性大,导致加工性能较差,同时较大的磨削力会在材料表面层引入加工损伤,使反射镜轻量化过程中整体强度降低,严重情况下会引起反射镜失效。因此,本文利用课题组自主研发的超声辅助磨削系统对反应烧结碳化硅进行了磨削试验,对比超声辅助磨削与普通磨削两种加工方式,结合法向磨削力、表面质量以及亚表面损伤等因素对材料加工后的剩余强度进行了研究。通过研究,得到如下结论：(1)对超声辅助磨削加工过程中试样表面法向磨削力进行了系统研究。建立了与超声辅助磨削具体实际相结合的磨削力模型,设计了四因素四水平的正交试验。从极差分析中发现,进给速度、磨削深度、超声振幅和主轴转速对磨削力的影响程度依次降低,法向磨削力与超声振幅和主轴转速负相关,而与磨削进给速度和磨削深度正相关。方差分析发现,进给速度对磨削力的影响高度显著。获得了磨削力回归模型系数及其各自的置信区间,对回归结果进行方差分析,回归结果高度显著,可决系数r2=0.768。(2)对超声辅助磨削和普通磨削两种加工方式加工后试样的表面形貌、表面粗糙度和亚表面损伤情况进行了观察和测量。同一加工方式下,进给速度增大,划擦变形区域占比会降低,表面粗糙度也随之增大；相同参数不同加工方式下,超声辅助磨削加工的表面以细小破碎为主。超声辅助磨削后材料的表面质量要优于普通磨削的表面质量,但进给速度增大后粗糙度降低的幅度要低于慢进给条件下的降低幅度。两种加工方式在材料亚表面产生的损伤形式均为表面的凹坑破碎、近表面裂纹和表面下裂纹,并且多数裂纹出现在材料中的碳化硅颗粒内。超声辅助磨削产生的最大亚表面损伤深度要小于同参数普通磨削。最大亚表面损伤深度与法向磨削力密切相关。(3)反应烧结碳化硅断口形貌与加工方式无关,均为脆性断裂形式,具体表现为沿晶界断裂和穿晶断裂。磨削加工后材料的抗弯强度均低于其原始强度,增大进给速度,会降低抗弯强度,超声辅助磨削后材料强度的降低幅度要小于普通磨削的作用。反应烧结碳化硅材料的抗弯强度随着最大裂纹深度的增大而降低。超声辅助磨削能够降低磨削力,从而达到材料加工后表面完整性和剩余强度高于普通磨削的效果。