生物陶瓷材料具有良好的理化稳定性和与生物组织的亲和性,但其具有的硬度高、脆性高、韧度低等特性,使得传统机械加工方法加工异型曲面等复杂零部件时,不仅工艺性差、成本高、效率低,并且易产生细小裂纹以及应力集中,降低了疲劳强度,影响了工件的综合性能和使用寿命。磨料水射流铣削是一种新型特种冷加工方法,具有加工柔性高、加工范围广、工件无热变形区等独特优势。因此,本文以磨料水射流加工理论为基础,从磨料水射流冲蚀性能、工艺参数对铣削表面形貌的影响、铣削深度与表面粗糙度数学模型的建立等方面展开对磨料水射流铣削生物陶瓷表面质量的研究,主要研究内容如下:1.磨料水射流工作原理及加工生物陶瓷机理研究。分析了磨料水射流的工作原理和射流结构,介绍了主要射流参数,以短管流体流动为基础构建水射流的冲击力模型,与磨料水射流对工件材料的冲击力作了对比,结合磨料水射流冲蚀实验,探究磨料水射流与工件材料的相互作用及材料破碎机理;2.磨料水射流冲蚀性能研究。通过Fluent数值模拟喷嘴系统内外流场,分析喷嘴内流场的流动特性与外流场中射流的结构、水和磨料的速度分布,并通过磨料水射流外流场冲蚀过程的数值模拟,分析冲蚀过程中射流及其中心线上的压力与速度分布及其衰减规律,建立射流中水的速度分布和磨料颗粒分布数学模型,进而得出磨料水射流外流场的能量分布数学模型,然后基于磨料水射流冲蚀生物陶瓷材料实验,分析压力和喷嘴距离不同参数对磨料水射流冲蚀孔径的影响,最后结合仿真结果综合分析磨料水射流的冲蚀性能,同时与纯水射流的冲蚀性能作了对比;3.磨料水射流铣削工艺参数对表面形貌的影响规律研究。研究射流压力、靶距、横移速度和进给量等工艺参数对单道与多道铣削形貌的影响,得出最大宽度、最大深度和半深宽度等变化规律,研究工艺参数对铣削不同平面形状的表面完整性的影响,得出对表面完整性的影响规律,进一步研究了工艺参数对平面铣削横移速度方向和进给量方向上表面粗糙度的影响;4.生物陶瓷材料的铣削深度与表面粗糙度模型的构建。以磨料水射流加工脆性材料去除模型为基础,并结合实验结果,探讨了磨料水射流铣削生物陶瓷的表面成形过程,基于工艺参数对单次铣削生物陶瓷宽度的影响规律,修正了最大单次铣削宽度模型,进而构建最大单次铣削深度数学模型,并与实验结果进行对比,最大误差为-4.98%,利用响应面法进行了工艺参数优化,经回归分析得出横移速度x方向上表面粗糙度数学模型,模型优化后得到预测值Ra为3.14037μm,实验值为Ra3.22μm,误差为2.47%。