硬脆材料以其优良的性能在生产实践中得到广泛应用，但其具有的低塑性、易脆性及不导电性等使得其加工十分困难，尤其是超精密表面制作更加困难，为此将超声振动引入普通研抛中，以期在保证优良表面质量的同时获得较高的材料去除率。论文致力于超声研抛声学系统及硬脆材料超声振动研抛机理的研究，研制了适应于不同振动模式的多子系统研抛装置；进行了研抛轨迹的计算机模拟与仿真，分析了各研抛参数对研抛轨迹及其长度的影响规律，研究了不同振动模式下超声研抛材料去除率提高的主要原因；给出了超声研抛声学系统模型，运用机械阻抗分析法揭示了各声学子系统固有频率与整个系统固有频率之间的关系；建立了声学系统耦合振子力学模型，解释了超声研抛中存在的“局部共振”现象。根据压痕断裂力学，建立了理论去除率模型；通过不同振动模式下Al2O3工程陶瓷的普通和超声研抛试验，研究了不同研抛参数对材料去除率、研抛压力及表面粗糙度的影响规律，分析了硬脆材料超声研抛机理。通过正交试验和多元线性回归分析研究了各研抛参数对研抛压力及表面粗糙度的影响主次顺序，得出了最佳研抛参数，给出了研抛压力和表面粗糙度的试验公式。最后通过扫描电镜(SEM)分析了工件表面微观结构和研抛过程中的油石状态，验证了超声研抛加工效率高、加工表面质量好的结论。