本文分析了纳米ZrO2陶瓷在普通和超声磨削状态下的裂纹扩展过程及延性去除机理；通过对不同磨削状态的磨削力及AFM和SEM对表面质量的观察，做了在普通和超声磨削状态下的对比试验，研究了临界延性磨削深度对磨削力及表面质量的影响关系；基于超声振动磨削过程及磨削力的分析，讨论了超声振动增加延性磨削深度的原因，最后通过AFM对延性域加工表面形貌的形成机理进行了观察。研究表明：超声加工能明显提高纳米ZrO2陶瓷的临界延性磨削深度，振动方向垂直于砂轮线速度方向时，其磨削效果要优于振动方向平行于砂轮速度方向的磨削效果。通过在延性域范围内磨削，超声加工能高效地获得纳米加工表面，超精密磨削表面是由不同幅值多种波形叠加的结果。