本实用新型公开一种直螺纹与锥度复合定位的旋转超声主轴，包括换能器、变幅杆和工具头，且三部分连接并通过轴承支撑于外套上，可实现旋转，其特殊之处在于变幅杆与工具头之间通过直螺纹与锥度复合定位方式，该方式可使得压电晶片产生的超声振动传递至工具头，同时避免纵向的振动回传至主轴轴承，并保证机床的高刚度和良好的抗振性，该方式可使得整个超声主轴结构紧凑、旋转精度高；利用该旋转超声主轴进行超声磨削复合加工，其加工效率可达到普通磨削的3～5倍，大大改善超声磨削加工性能，有利于保护工件和刀具。