一种基于声波分析的半球谐振子磨削工艺优化方法，涉及超精密磨削加工技术领域，为解决现有的半球谐振子磨削工艺，难以保证工件质量的一致性且人力成本较高的问题。包括如下步骤：一、对半球谐振子加工声音进行采集，对加工声音进行处理得到其声波时历信号；二、对声波时历信号持续采样，并将声波时历信号干扰成分进行消除；三、设置采样时间，对每个采样区间内去除干扰的声波时历信号进行傅里叶变换和小波变换，根据傅里叶变换得到的频谱图和球头砂轮与半球谐振子的球面磨削声音对应的特定频率，判断球头砂轮与半球谐振子是否有磨削；根据小波变换得到时频尺度图和所述特定频率的尺度变化，实时判断球头砂轮与半球谐振子磨削时长及其磨削比例。