针对现有磨料水射流车削研究中存在诸如硬脆材料车削性能和车削机理研究较少、车削性能模型不具有通用性、车削工艺参数多目标优化模型欠缺等问题,本文主要研究了磨粒高速冲击陶瓷的响应和磨料水射流车削工艺参数优化。实验研究了磨料水射流的车削性能,揭示了车削工艺参数对车削性能的影响。研究了磨料粒子高速冲击氧化铝陶瓷的响应,揭示了材料冲击过程的微观机理。建立了基于有限元法的磨料水射流车削陶瓷的切除深度通用模型,研究了车削工艺参数及其交互作用对切除深度和表面粗糙度的影响,解决了径向模式车削中难以控制切除深度的难题。建立了磨料水射流车削陶瓷的工艺参数优化模型。这些研究成果将为径向模式磨料水射流车削陶瓷等硬脆材料提供重要的理论基础和技术保障。实验研究了磨料水射流车削氧化铝陶瓷的主要工艺参数对材料切除深度和材料去除率的影响。结果表明,喷嘴横向移动速度和水射流压强对切除深度和材料去除率的影响较大,靶距和工件表面线速度对切除深度和材料去除率的影响较小；研究了磨料水射流车削氧化铝陶瓷的材料去除机理。结果表明,以较小的喷嘴倾斜角度车削时,陶瓷的主要去除机理是塑性剪切,以较大的喷嘴倾斜角度来车削时,陶瓷的主要去除机理是脆性断裂。研究了磨料粒子高速冲击氧化铝陶瓷时的冲击响应。建立了三维单颗磨料粒子冲击氧化铝陶瓷的有限元模型。基于有限元模型获得了磨料粒子的冲击动能效率。结果表明,磨料粒子的冲击动能效率随着冲击速度、喷嘴倾斜角度和磨粒尺寸的增加而增大,磨料粒子的冲击动能效率越大,表明磨料粒子的冲击能力越强；通过有限元模型分析了不同冲击速度和不同喷嘴倾斜角度下,靶材在不同时刻的应力分布。冲击后的靶材表面单元受压应力,非冲击表面单元受拉应力；研究了不同形状磨料粒子高速冲击氧化铝陶瓷的响应。结果表明,球形和圆锥形磨料粒子的冲击动能效率较高,冲蚀凹坑体积和深度较大。立方体形和圆柱体形磨料粒子的冲击动能效率较低,冲蚀凹坑体积和深度较小。磨料粒子形状对冲蚀凹坑体积、凹坑深度和冲击动能效率三者的影响趋势一致；建立的三维磨料粒子高速冲击氧化铝陶瓷的有限元模型能较好地预测冲蚀凹坑体积和冲蚀凹坑深度。结果表明,不同冲击速度、不同喷嘴倾斜角度和不同磨料尺寸下的冲蚀凹坑体积和冲蚀凹坑深度的预测值与实验值基本吻合。研究了单颗磨料粒子高速冲击陶瓷的微观去除机理。结果表明,其主要去除机理是裂纹分叉和聚合以及微孔洞；研究了不同排布的四颗磨料粒子高速冲击陶瓷的冲击响应。结果表明,四颗磨料粒子高速冲击氧化铝陶瓷时,磨料粒子产生的应力波叠加和耦合作用是陶瓷表面材料大范围去除的主要机理；建立了磨料水射流车削氧化铝陶瓷的切除深度通用模型。切除深度预测值与实验值具有较好的一致性,两者之间的平均相对误差小于15%。利用响应曲面法研究了磨料水射流车削氧化铝陶瓷的工艺参数建模和优化。研究了磨料水射流工艺参数之间的交互作用对切除深度和表面粗糙度的影响。结果表明,在较小的喷嘴横向移动速度和较大的水射流压强条件、较小的喷嘴横向移动速度和较大的磨料流量条件,或较小的喷嘴横向移动速度和较大的靶距条件时,切除深度最大。由于二次方效应,当水射流压强和磨料流量都取中间值时,表面粗糙度最小。喷嘴横向移动速度和磨料流量之间的交互作用对切除深度和表面粗糙度的影响较大；利用期望度函数响应曲面法研究了获得期望切除深度和表面粗糙度时的工艺参数优化。结果表明,在第一套准则优化的工艺参数下获得的最大切除深度为480μm,表面粗糙度为10.3μm。在第二套准则优化的工艺参数下获得的最大切除深度为390μm,最小表面粗糙度为5.3μm。实验验证了工艺参数优化结果的有效性。