本发明公开了一种三维超声椭圆振动辅助切削装置及其椭圆轨迹产生方法，属于数控加工领域。该装置由多轴柔性铰链、底座、刀具预紧螺钉、连接螺钉、基座以及X、Y和Z三个方向上压电陶瓷片、电极片、双螺母结构、连接轴、振动频率微调器组成。多轴柔性铰链由三个相互垂直的子链和刀具安装架构成，每个子链上开设有两个结构相同布置方位不同的第一柔性铰链单元和第二柔性铰链单元，刀具固定在刀具安装架上，通过在X、Y和Z三个方向上压电陶瓷在每个子链上产生位移输入，在三个方向经位移放大和叠加后，驱动多轴柔性铰链在刀具刀尖处产生三维空间中的椭圆运动轨迹，本发明具有装置结构简单、各输入互相解耦、易于生成三维椭圆运动轨迹，可方便与数控机床直接集成进行辅助精密加工。