本发明提供了一种内圆弧面超声滚压工具头,包括超声发生装置,滚压工具头,刀柄,摆动杆、连接轴、紧固螺栓和紧固螺母。超声滚压工具头通过刀柄安装在铣床主轴上,刀柄的另一端与摆动杆连接,超声发生装置安装在摆动杆的下端,直接控制滚压工具头完成加工过程。利用刀柄与摆动杆铰接角度的调整和铣床主轴的转动,可实现超声加工过程中滚压工具头在空间内球面回转运动,即可对圆弧内壁工件进行超声滚压表面处理。超声表面处理装置常用于对外圆面、平面和端面进行加工,本次发明的超声加工装置通过控制主轴回转轨迹和工具头摆动轨迹复合轨迹,对不同回转半径的工件内圆弧表面处理,扩大超声加工的工艺范围。