氮化硅等陶瓷材料以其优越的物理和力学性能，在航空航天、国防军工等领域得到了广泛应用。当前采用金刚石砂轮进行磨削加工仍是陶瓷材料的主要加工手段。但是由于自身的硬脆特性和难加工性，氮化硅磨削加工时易产生表面亚表面损伤等缺陷，造成零部件的使用性能下降。应用于飞行器天线罩的氮化硅陶瓷某回转曲面典型零件，其结构和表面质量直接影响到天线罩的探测和制导性能。因此，本文以该典型零件为研究对象，针对其高精度、高效率、无损伤磨削加工的要求，提出了结合精密磨削、ELID磨削、化学机械抛光技术的氮化硅陶瓷回转曲面典型零件的高效精密磨削加工工艺，通过理论分析、数学建模和工艺实验，分析了工艺参数对表面质量和材料去除机理的影响规律，优化了工艺参数。具体所做的研究工作内容主要包括如下：基于数控坐标磨床建立了典型零件高效精密磨削加工实验台，可完成氮化硅回转曲面典型零件的精密磨削、ELID磨削和化学机械抛光。设计了工装夹具方案，制定了典型零件的成型工艺路线和工艺试验方案。采用砂轮法向跟踪磨削方法进行回转曲面零件精密磨削实验，研究分析了磨削工艺参数与凸凹两种回转曲面磨削表面残留高度关系的数学模型。采用响应曲面法和单因素实验法研究了工艺参数对磨削表面粗糙度的影响规律，建立了砂轮半径、砂轮进给速度、工件曲率半径对表面粗糙度的影响规律模型。分析了回转曲面零件磨削时，氮化硅陶瓷的材料去除机理。建立了氮化硅磨削亚表面损伤深度预测计算模型，提出了基于圆形截面抛光的回转曲面磨削亚表面损伤深度检测方法，并实验分析了磨削工艺参数对亚表面损伤深度的影响规律。设计制造了回转曲面零件ELID磨削试验装置，建立了阳极溶解厚度与电压、占空比、电解液导电率、阴阳两极间距、预修锐时间等诸多因素间相互影响的关系模型。采用田口实验方法考察了脉冲频率、占空比、电解液流量以及砂轮转速这四个可控因素对电解预修锐时间的影响规律。建立了ELID动态磨削条件下，电压与占空比同磨削系统参数的关系数学模型。通过实验分析了回转曲面零件ELID磨削时，电解参数和磨削工艺参数对表面质量的影响规律。提出了回转曲面零件化学机械抛光工艺方案，可实现对小尺寸回转曲面零件的化学机械抛光。采用单因素实验法，研究了抛光液浓度、抛光液流量、抛光轮转速和抛光时间对加工表面粗糙度的影响规律。以加工表面粗糙度Ra为主要评价指标，采用田口方法进行氮化硅陶瓷回转曲面零件化学机械抛光的工艺参数优化。根据信噪比的望小特性分析，得到了氮化硅陶瓷回转曲面零件化学机械抛光最优工艺参数组合。通过方差分析，在氮化硅陶瓷回转曲面零件的化学机械抛光中，抛光轮转速对表面粗糙度的影响程度最大，抛光液流量次之，抛光液浓度的影响程度相对最小。进行了氮化硅陶瓷回转曲面某典型零件毛坯精密磨削成型、ELID磨削、化学机械抛光加工相结合的高效精密磨削加工工艺试验，获得表面粗糙度Ra3nm的无损伤表面，并与单一ELID磨削和单一化学机械抛光加工试验结果对比，验证了该加工工艺在提高表面质量和加工效率等方面的优势。提出了基于亚表面损伤深度预测控制的高效精密磨削各加工阶段的余量分配方案，采用模糊算法结合遗传神经网络建立了磨削工艺参数的评价与优选模型，并通过加工实例验证了方法的可行性。