碘化铯（CsI）晶体具有良好的X射线或γ射线到可见光的转换效率,光产额高,广泛应用于γ射线光谱分析、放射线照相术、各种探测器以及核医学成像等领域。但是由于CsI晶体硬度很低,传统切割和抛光工艺无法获得达到纳米级表面粗糙度的CsI晶体,限制了其在X射线三维显微镜等精密光学领域的应用。超精密切削是软塑性材料超精密加工的有效方式,但尚未见与CsI晶体力学性能和超精密切削相关的研究。本文研究了不同应变率下CsI晶体不同晶面的力学性能,研究了刀具前角、工艺参数以及各向异性等对表面粗糙度的影响规律,优化了 CsI的超精密车削工艺。结合微织构单晶金刚石刀具的使用,进一步研究了 CsI晶体超精密车削表面质量的提升方法。本文首先研究了 CsI晶体的力学性能。使用分子动力学软件Materials Studio模拟了CsI晶体的弹性常数,其中杨氏模量约为10.08GPa,泊松比约为0.43。对CsI晶体的（100）、（110）和（111）三个晶面进行了定向,并通过纳米压痕实验和霍普金森压杆（SHPB）实验分别研究了 CsI晶体不同晶面在准静态和高应变率条件下的力学性能。实验结果表明CsI晶体的力学性能存在各向异性。纳米压痕实验获得了 CsI晶体（100）、（110）和（111）晶面的纳米硬度分别为90MPa、106MPa以及116MPa;杨氏模量分别为5.39GPa、12.22GPa和11.98GPa。霍普金森压杆实验获得了三个晶面在高应变率条件下的强度极限分别为50MPa、23MPa和18MPa。其次,开展了 CsI晶体不同晶面的单点金刚石超精密车削工艺优化研究。CsI晶体的超精密车削过程中没有检测到明显的切削力和切削温度的变化,可以忽略二者的影响。研究材料晶向、刀具前角、切削速度等参数对加工表面质量的影响规律。实验结果表明,CsI晶体超精密车削后的表面粗糙度Sa存在明显的各向异性。采用相同的切削工艺参数时,不同晶面之间的表面粗糙度存在显著的差异,同一晶面沿不同方向车削后表面粗糙度也明显不同。其中,（100）晶面整体表面粗糙度最低,可获得小于Sa 4nm的光滑表面。刀具前角对表面粗糙度有显著影响,CsI晶体的超精密车削应使用0°前角的金刚石刀具,可以在各个晶面都获得Sa10nm以下的表面粗糙度。研究并获取了工艺参数对表面粗糙度的影响规律。进给速度的提高会使表面粗糙度显著提高;转速的提高会使表面粗糙度有所降低,而切削深度对表面粗糙度影响较小。采用优化的工艺参数组合,即转速2000r/min、进给速度2μm/r、切削深度2μm,可以在任意晶面获得Sa 10nm以下的光滑表面。最后,研究了微织构单晶金刚石刀具对CsI晶体车削表面质量的影响。结果表明,与无织构刀具相比,微织构金刚石刀具可以显著降低CsI晶体超精密车削后的表面粗糙度,主要原因是平行沟槽微织构刀具能有效改善前刀面的堆屑和粘刀现象。当使用距离刃口 12.6μm的微织构车削CsI晶体后,已加工表面粗糙度最低,在转速2000r/min,进给速度6μm/r,切削深度5μm的条件下,平均表面粗糙度为Sa 5.45nm,与无微织构的刀具相比,降低了 30%。