随着现在科学技术的进步,特别是光学元器件、微电子行业及相关行业的发展,使得对光滑和超光滑表面的需求量和表面质量的要求不断提高,但现存的一些抛光加工方法存在着很多缺陷和问题,例如经济成本高,加工效率低,对工人经验、技术依赖性强等。二维超声振动辅助抛光加工是在传统超声加工和传统抛光工艺的基础上针对光滑和超光滑表面精密抛光加工提出的一种新的发展思路,可以在提高工件材料去除率的同时改善表面质量。本文的研究中搭建了二维超声振动辅助抛光装置,将超声振动附加在抛光装置的两个维度上,一个维度的超声振动施加于工具头的主轴,使主轴产生纵向超声振动,另一个维度的超声振动附加于抛光液供给装置上,使抛光液以汽、雾流的形式喷洒在工件表面,同时整个加工系统以数控机床为平台可以实现自动化加工,摆脱了对工人的过度依赖。二维超声振动辅助抛光是一个有待发展的研究领域,本文从理论结合实验研究的方法对超声抛光加工设备组成到抛光过程中加工参数控制和优化进行了研究,研究内容如下:（1）首先对变幅杆的主要性能和作用进行了阐述,在国内外相关文献的基础上对变幅杆的基本设计方法进行了分析和研究,在此基础上对阶梯型变幅杆的设计方法进行了介绍、仿真和验证,为后续新型变幅杆的设计提供基础和理论依据。（2）文本采用传统方法与现代方法相结合的设计方式,利用ANSYS的高级语言与MATLAB程序相互调用、自动建模和优化技术设计出符合超声抛光加工要求的贝塞尔曲线过渡型变幅杆。变幅杆是以传统方法设计的阶梯型变幅杆为基础,在变截面部位引入贝塞尔曲线作为轮廓过渡,并结合遗传算法和有限元动力学分析理论,以变幅杆的放大倍数和谐振频率为优化目标建立优化模型,对变幅杆进行循环模态分析和谐响应分析,并对变幅杆的谐振频率和放大倍数等分析结果进行重复提取和优化,最终设计出适合抛光加工的超声变幅杆。（3）对抛光液雾化器的选择和原理进行了阐述,并对雾滴尺寸预测公式进行了修正,加入了抛光液中固体颗粒尺寸和固体颗粒浓度对超声雾化雾滴尺寸的影响,该公式可以用于控制超声雾化加工参数,以及研磨液雾滴尺寸的预测。（4）提出一套适合高精密表面抛光加工的二维超声振动辅助抛光方法,并利用该抛光方法对304不锈钢进行了正交抛光实验。分析加工过程中的超声振动振幅（Am）、主轴转速（rad/min）、进给速度（v）、磨料颗粒的粒度（R）等因素对加工表面质量的影响规律,并基于实验研究寻求最佳工艺参数。