随着科学技术的快速发展,光滑表面以及精密元器件在光学系统、航空航天、微电子、生物医学以及新能源等众多高新技术行业中的应用越来越广泛,对其表面质量和精度的要求日益严苛。但由于其普遍采用各种难加工材料进行制造和生产,因此对相应的表面光整加工技术也提出了更高的要求。为解决各种光滑表面以及难加工材料的光整加工难题,超声振动复合抛光技术应运而生并且得到了快速发展。超声振动复合抛光技术具有众多传统表面光整加工技术所不具备的优点,例如其对工件的热影响较小且加工范围广泛,被加工表面不易产生变形,加工精度和效率高等。在此背景下,本文对超声振动复合抛光技术的原理和工艺进行了深入研究,利用自主搭建的超声抛光平台开展了对比抛光实验、单因素实验以及正交实验等,通过轨迹仿真和理论建模研究了超声场效应和材料去除机理,使用田口法和综合评分法进行了工艺参数的优化,具体内容有以下几个方面:（1）自主搭建了超声振动复合抛光实验平台,利用搭建的实验平台进行了对比抛光实验,基于实验结果分析了超声振动场对抛光质量和效率的增益效果;根据下层抛光垫的微观形貌确定了抛光磨粒的存在形式分别为嵌入式磨粒和游离式磨粒,并对这两种类型的磨粒进行了运动学分析和建模,通过MATLAB进行了磨粒的运动学特性计算和轨迹仿真,基于计算和仿真结果详细阐述了超声振动效应对抛光过程的影响。（2）根据抛光磨粒的作用形式提出了两种材料去除理论,一种是嵌入式磨粒的间歇划擦去除,另一种是所有磨粒的高频冲击去除;基于镍基合金718,通过理论分析和推导计算建立了超声振动复合抛光硬韧性材料的去除函数并得到了主要影响参数为转速、振幅、粒径和压力;基于主要影响参数设计并进行了四组单因素实验以研究其对抛光效率和表面质量的影响规律。（3）根据超声振动复合抛光模型得到的主要影响参数和单因素实验确定的参数范围设计了四因素三水平正交实验,采用田口方法分别基于表面粗糙度和材料去除率这两个单一指标进行了工艺参数优化,并在此基础上使用综合评分法进行了多指标优化,基于优化结果完成参数水平的选取,最后对综合优化后得到的参数组合进行了实验验证。