当前，硬脆性材料已经广泛应用于工业与民用领域，成为实现各类系统向高精尖趋势发展的重要组成，有力地促进现代化装备的深入发展。当前，硬脆性材料的传统加工方式为磨削、铣削、车削、钻孔等，其缺点包括：效率低，周期长，刀具磨损严重，加工时产生的切削力较大，加工质量较差。 本项目以实验测试为基础，研究了硬脆性材料的新型超声加工的动力学特性，旨在获得各因素对硬脆性材料加工质量的影响规律；研究多频多振动模式的超声电主轴动力学模型、以及系统优化设计方法，获得了新型、高性能的超声电主轴系统；研究频率精确跟踪、阻抗监测、模糊控制等多种超声电主轴的控制方法，有效地驱动新模式超声能量的生成与加载；研究高速旋转作用下非接触式能量传递技术，建立了超声主轴工作状态下能量的非接触传递模型；开展新模式超声作用下硬脆性材料加工工艺试验。综合以上研究，形成了硬脆性材料超声加工的新工艺与技术，并构成一种超声电主轴设计与优化的新理论体系。同时申请专利5项，其中发明专利3项。