夹心式弯曲振动换能器超声车削是对硬脆材料加工行之有效的精密加工方法。相对于传统纵振换能器为驱使的超声振动车削，夹心式弯曲振动换能器超声车削在装夹难易程度、声耦合效率以及车削材料尺寸的普遍性都有了质的提高。但是由于弯曲振动的理论推导较纵振的复杂，实现大功率困难，由此限制了夹心式弯曲振动换能器在工程实际中的应用。目前国内外学者针对夹心式弯曲振动换能器已经提出一些能够满足工程应用的近似设计理论，但是实际应用夹心式弯曲振动换能器进行车削试验以及生产加工较少。本文以“夹心式弯曲振动换能器超声车削硬脆材料的研究”为课题。完善了夹心式弯曲振动换能器的设计理论，分析了弯曲振动车削硬脆材料的加工机理并且进行了试验研究。目的是为夹心式弯曲振动换能器超声车削硬脆材料提供理论以及应用指导，其主要内容如下：1.以夹心式弯曲振动压电陶瓷换能器的近似理论为基础，利用UG NX NASTRAN进行初步的模态分析，再利用ABAQUS进行考虑预紧力的模态分析结合阻抗测试结果得到夹心式弯曲振动换能器的尺寸以及装配参数。2.提出工件运动方向与刀尖振动方向共线时为临界位置，推导出临界位置，上偏临界位置以及下偏临界位置的刀尖运动轨迹以及刀具实际切削角度的变化。由此认为临界位置是车削硬脆材料的最佳位置，为后续试验提供理论依据。3.完成夹心式弯曲振动换能器的装配以及振动特性测试，利用特制的夹具将弯曲振动系统装夹在数控车床上，完成试验平台的搭建。4.在小切深下超声振动车削过程可以看成无数次刚性小球斜冲击平面，分析了这一过程弹性域的应力分布以及影响因素。认为小切深下超声振动车削由于其分离特性，材料由拉应力控制的纵向裂纹主要产生在接触后缘。根据脆性材料的断裂准则应该尽量避免拉应力所产生的裂纹。5.试验得到合理的切削参数以及润滑条件能够使超声振动车削避免产生拉应力控制的纵向裂纹，从而得到较高的表面质量以及加工精度。