由于超声振动辅助切削具有降低切削力、提高刀具寿命、改善表面加工质量等特点,越来越受到国内外学者的关注。合适的表面织构能够有效改善摩擦副表面的摩擦学性能已经成为广泛共识。利用超声振动辅助铣削加工技术进行表面织构的研究迄今未见报导,本文将对沿进给方向超声振动辅助铣削表面织构的摩擦学性能进行系统的理论及实验研究。对超声振动辅助铣削加工过程进行运动学分析,建立超声振动辅助铣削刀尖轨迹模型,并对刀尖轨迹进行模拟分析。研究结果表明,超声振动辅助铣削可以实现刀具与工件的短暂分离,但必须满足以下条件：每齿进给量与超声振幅的比值η<2,超声振动频率与主轴回转频率之比λ不为偶数,其中λ为奇数时,刀具与工件的分离最为明显。进行超声振动辅助铣削加工铝合金实验,并对加工表面形貌进行分析,研究结果表明,普通铣削加工表面存在刀具与工件黏连与鳞刺现象,而超声振动辅助铣削加工表面分布着鳞片状的加工网纹,纹理规则、均匀,而且超声振动辅助铣削加工表面的鳞片状加工网纹尺寸、密度等受主轴转速、每齿进给量和超声振幅的综合作用影响,任何一个参数的改变都会引起加工表面形貌的变化。主轴转速一定时,超声振动辅助铣削加工表面粗糙度均大于传统铣削加工(A=0m)表面粗糙度,而且表面粗糙度随着超声振幅的增大而增大。在每齿进给量和超声振幅相同的条件下,主轴转速为3000r/min时的表面粗糙度稍大于主轴转速为5000r/min时的表面粗糙度。对超声振动辅助铣削加工表面进行摩擦磨损实验研究结果表明,在磨合阶段,与传统铣削加工表面相比,超声振动辅助铣削加工表面的摩擦系数曲线波动明显减小,摩擦稳定性好,没有明显的过渡过程,并且超声振动辅助铣削加工表面的摩擦系数值稍小于普通铣削加工表面。在正常磨损阶段,与传统铣削加工表面相比,在超声振幅为5μm的条件下,每齿进给量为8μm/z时,超声振动辅助铣削加工表面的摩擦系数、表面油膜承载能力及磨损率均有明显改善,但当每齿进给量为4μm/z时,表面摩擦系数、表面油膜承载能力及磨损率并的改善不明显。在超声振幅为10μm的条件下,每齿进给量为4u m/z及8u m/z时,超声振动辅助铣削加工表面的摩擦系数、表面油膜承载能力及磨损率均有明显改善。通过Fluent软件对超声振动辅助铣削加工织构表面的流体润滑特性进行仿真研究结果表明,表面织构影响流体区域上表面的压力分布、流体流动状态、流体上表面承载力及摩擦力。流体区域上表面的压力曲线出现了上升下降的趋势。织构深度越大,宽度越小,Re值越大,越容易引起涡流等不规则流动。随着d’的增大,流体表面摩擦力增大,表面承载能力提高；随着h’的增大,流体表面的摩擦力降低,表面承载力下降；随着Re的减小,流体表面摩擦力降低,表面承载能力下降。本文的研究结果为表面织构研究领域开拓了新的研究方向。