超声辅助车削加工是一种在刀具上附加高频振动从而改变切削机理提升工件加工质量降低切削力的特种加工技术,伴随着超声辅助车削加工技术的发展,超声辅助车削加工已经由传统的一维超声辅助车削,发展出了二维椭圆超声辅助车削以及三维超声辅助车削加工技术,高维度的超声辅助车削加工技术是该领域发展的重要趋势,因此本文为了探究三维超声辅助车削加工技术的特点,设计了一种二驱动三维椭圆超声辅助车削加工装置,对三维椭圆超声辅助车削加工进行理论和试验研究,论文的主要内容如下:（1）分析了二维椭圆超声辅助车削加工装置的工作原理与组成,以此为基础设计了一种二驱动三维椭圆超声辅助车削加工装置,建立了该超声辅助车削加工装置刀具的运动学模型,利用有限元仿真方法对其运动学特性进行了仿真研究,证明了该装置能够实现预期的刀具振动轨迹。（2）在金属正交切削模型的基础上结合三维椭圆超声辅助车削的刀具运动学特点建立了三维椭圆超声辅助车削的切削力理论模型,对其切削力进行了理论分析,建立了ABAQUS超声辅助车削仿真模型,对普通车削、一维超声辅助车削、椭圆超声辅助车削以及三维椭圆超声辅助车削加工的切削力进行了仿真研究,全面系统的对几种超声辅助车削加工方式减小切削力的机理进行了分析。（3）从工件表面粗糙度以及残余应力角度对三维椭圆超声辅助车削加工工件表面加工质量进行研究,研究了表面形貌成型机理,对比分析椭圆超声辅助车削加工和三维椭圆超声辅助车削加工的工件表面形貌特点,对两种加工方式的工件表面粗糙度进行了理论分析,建立了 ABAQUS工件残余应力仿真模型,对三维椭圆超声辅助车削加工工件的残余应力进行仿真研究。（4）制造了二驱动三维椭圆超声辅助车削加工装置样机,搭建超声辅助车削加工试验平台,采用和椭圆超声辅助车削加工进行对比的方式,对三维椭圆超声辅助车削加工的工件表面粗糙度以及切屑特点进行了试验研究。