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本文着重研究超声ELID复合内圆磨削ZTA陶瓷时的磨削力和表面质量。首先,建立超声ELID复合内圆磨削时磨削力的数学模型。其次,根据陶瓷断裂力学理论,结合已建立的磨削力模型,得出超声ELID复合内圆磨削ZTA陶瓷时的临界切削深度agc,通过数值仿真得出其变化规律和敏感项。然后,对已有的ELID内圆砂轮整形和修锐装置进行改进设计,完成试验平台的搭建。最后,通过试验验证了磨削力模型的有效性,给出临界磨削深度agc对表面质量的影响趋势,以及临界磨削深度agc对磨削参数的敏感顺序。本文主要研究内容如下:(1)通过分析轴向施振状态下单颗磨粒内圆磨削的运动特点,建立单颗磨粒的运动轨迹方程,利用数值仿真的结果,对单颗磨粒的运动轨迹方程进行化简,得出单颗磨粒与工件的接触长度。同时通过分析ELID电化学作用对砂轮动态有效磨粒数的影响,将ELID电解参数引入到动态有效磨粒数中,最终建立超声ELID复合内圆磨削时磨削力的数学模型。(2)根据陶瓷材料断裂力学理论,得出陶瓷材料的临界压痕载荷下限值P*。结合超声ELID复合内圆磨削的实际情况,对单颗磨粒与工件过渡表面间的相互作用进行分析,给出超声ELID复合内圆磨削时P*的表达式,最终得出超声ELID复合内圆磨削时的临界切削深度agc。研究磨削参数对临界磨削深度agc的影响规律,通过对临界磨削深度agc与磨削参数之间关系的数值仿真,得出磨削参数和砂轮参数对临界磨削深度agc影响规律,以及临界磨削深度agc对磨削参数的敏感顺序。(3)对已有的ELID内圆砂轮整形和修锐装置进行改进设计,以保证与超声振动刀具系统的配合使用。其次,通过阻抗分析仪对所使用换能器的频率阻尼特性和电参数进行测定,设计出能用于超声振动刀具系统的上下式感应电能馈送器,并通过特定结构尺寸的支撑架和固定架实现超声振动刀具系统与机床主轴和感应盘的连接,完成了试验平台的搭建。(4)通过试验验证磨削力数学模型的有效性,得出磨削参数对磨削力的影响趋势。通过对已加工工件表面粗糙度和形貌进行测量和分析,得出磨削参数对表面粗糙度的影响规律和影响程度,验证临界磨削深度agc对表面质量的影响。