磨料水射流加工技术作为一种新型的特种加工技术，具有切削力小，无热影响区，加工效率高，适应范围广等特点，特别适合加工脆性、超硬等难加工材料。本研究提出将超声扭转振动作为一种辅助的动力源引入磨料水射流抛光加工中，以提高磨料水射流抛光的效率和质量。因此，本文研制了超声扭转振动动力工作台，研究了超声扭转振动辅助磨料水射流中工艺参数对材料去除率的影响规律，优化了抛光加工工艺，为超声扭转振动辅助磨料水射流抛光技术的实际应用奠定了基础。　　研制了超声扭转振动动力工作台。提出采用羊角形实现扭转振动的设计方案，工作台由超声波发生器、超声换能器、超声变幅杆、底座四部分组成。设计了构成羊角形扭振结构的两类超声变幅杆:圆锥形过渡段阶梯形纵振动超声变幅杆和阶梯形扭转振动超声变幅杆，并对设计的超声变幅杆进行了模态分析及谐响应分析。设计了工作台上工件的固定结构。完成了工作台的研制，该工作台的功率为1000W，扭转振动的线切变位移为20μm。经过测试，各项指标基本达到设计要求，完全能满足本研究的实验要求。　　通过理论分析与实验研究的方法，揭示了超声扭转振动对磨料水射流冲蚀作用的影响。理论分析了施加超声扭转振动对单颗粒磨料冲蚀动能的影响，得出施加超声扭转后能够提高单磨料粒子冲蚀动能的结论。实验研究了超声扭转振动对磨料射流冲蚀作用力的影响，实验表明施加超声扭转振动使磨料水射流冲蚀作用力呈现波动特性，磨料水射流冲蚀作用力的峰值得到提高。实验研究了超声扭转振动辅助磨料水射流加工过程中磨料水射流参数和扭转振动参数对氧化铝和氮化铝陶瓷材料去除率的影响规律。结果表明，氧化铝陶瓷和氮化铝陶瓷材料去除率随着冲蚀角度、射流压力、振幅的增大而增大，随着靶距、磨料粒度的增大而减小。　　采用单因素实验法和正交实验法，研究了氧化铝和氮化铝陶瓷材料平面和直槽抛光中，超声扭转振动辅助磨料水射流工艺参数对表面粗糙度的影响，优化了抛光加工工艺。结果表明，当工件材料为氧化铝陶瓷时，氧化铝陶瓷平面抛光最优的工艺参数组合为:振幅20μm，冲蚀角度10°，靶距15mm，射流压力100MPa，磨料粒度2500＃，横移速度2mm/s;氧化铝陶瓷直槽抛光最优的工艺参数组合为:磨料粒度2500＃，冲蚀角度10°，射流压力80MPa，振幅20μm。当工件材料为氮化铝陶瓷时，氮化铝陶瓷平面抛光最优的工艺参数组合为:振幅20μm，冲蚀角度10°，靶距10mm，射流压力80MPa，磨料粒度2500＃，横移速度3mm/s;氮化铝陶瓷直槽抛光最优的工艺参数组合为:磨料粒度2500＃，冲蚀角度10°，射流压力80MPa，振幅20μm。　　实验研究了超声扭转振动在磨料水射流抛光中所起的作用。通过对氧化铝和氮化铝两种陶瓷材料抛光后的表面微观形貌进行分析可知，超声扭转振动在磨料水射流抛光中起到了三个作用:一是提高材料的去除率;二是改变磨料粒子的运动轨迹，改善了抛光纹理的方向性;三是提高硬脆材料的临界切削深度。同时实验研究还发现，与高压相比，低压冲蚀条件下超声扭转振动的作用更加显著。　　本文研究结果表明，超声扭转振动解决了磨料水射流抛光硬脆材料加工能力不足的问题，改善了抛光表面纹理方向性，对超声扭转振动辅助磨料水射流抛光技术的实际应用具有一定的指导作用。