随着以微机械为代表的工业制品日益小型化及精微化,特别是随着晶体硅、光学玻璃、工程陶瓷、硬质合金等硬脆材料在微机械领域的广泛应用,硬脆材料的高精度三维微细加工技术已成为世界各国制造业的一个重要研究课题。超声加工工艺在加工硬脆材料方面的独特优势,使其在微细加工领域占有一席之地。本文概述了超声加工原理、超声微细加工特点和超声电解复合微细加工原理及特点;重点介绍适合微细加工的超声变幅杆的设计及制作和超声微细加工工艺的难点——微细工具头的设计及制作;进行加工试验,对试验结果进行分析。设计制作适用于微细加工的阶梯形和指数形两种变幅杆,试验表明指数形更适合微细加工的要求。工具头的设计与制作是本论文研究的难点所在。微细工具是超声加工应用于微细加工领域的前提条件,研究微细工具的设计与制作有着非常重要的意义。然而传统的机械加工方法受切削力、刀具运动干涉等限制,很难制作出尺寸微小且形状复杂的工具,在很大程度上限制了超声微细加工研究的应用和发展。合理利用各种特种加工方法组合制作微细工具头,应该是解决这一问题的有效途径。结合特种加工实验室的优势,尝试组合多种微细放电加工方法如电火花成形加工、电火花线切割加工等,制作出了满足要求的微细工具头。简要介绍硬质合金、压电陶瓷和单晶硅的加工特点及利用超声微细加工这三种材料的优势。使用制作的变幅杆和微细工具头,对三种材料进行超声微细加工及超声电解复合微细加工试验,获得较理想的加工速度、精度及良好的表面质量,显示出这两种加工方法在硬脆材料微细加工方面的独特优势;对试验中出现的一些现象和问题进行了分析,并给出了解决的办法。最后对超声微细加工和超声电解复合微细加工后续研究提出设想与展望。