光学玻璃广泛应用于望远镜、显微镜、照相机、瞄准器等光学仪器。随着民用和国防光学系统对高精度的光学元件需求的增加,在保证质量的前提下,光学元件的高效加工技术成为光学制造业研究的热点。目前运用金刚石砂轮对光学玻璃进行精密加工时,磨削过程的某些意外情况会影响磨削状态的稳定性,包括砂轮磨损及工件表面层的质量,因此对于光学玻璃磨削过程的监测技术是磨削领域一个重要研究对象。本文运用声发射技术(Acoustic Emission,简称AE)对BK7、fused silica、fused quartz三种光学玻璃磨削过程进行监测,在时域和频域范围内对所采集到的声发射信号进行分析,揭示了磨削过程中声发射信号随磨削参数及砂轮磨损状态的变化规律,建立声发射有效监测磨削状态的机制,有利于改善光学玻璃工件加工质量,并提高磨削加工效率。本文主要在以下几个方面做了具体的研究工作:通过对BK7、fused silica、fused quartz三种光学玻璃进行显微压痕实验,得到三种材料显微硬度、断裂韧性和材料临界脆塑转变深度等基本性能参数,另一方面通过材料表面压痕的裂纹对三种光学玻璃材料的可加工性能进行了初步研究。对三种光学玻璃进行了单颗粒金刚石磨削实验,对光学玻璃磨削过程材料去除机理进行研究。运用声发射传感器辅佐以磨削力传感器对磨削过程进行监测,揭示声发射和磨削力对磨削过程监测有着不同的作用机理。同时通过对磨削过程前后金刚石颗粒进行显微观察,对磨削过程中金刚石颗粒的磨损机理进行了研究。对三种光学玻璃进行磨削实验,建立了声发射信号均方根值随磨削深度、工作台速度以及砂轮线速度变化的规律;对砂轮修整前后声发射信号的变化在进行时域和频域分析的基础上,应用小波包变换对声发射信号进行处理,分析了声发射信号不同频段能量系数。实验结果表明,磨削参数以及砂轮磨损状态对声发射信号影响明显,可以对声发射信号进行分析来实现对光学玻璃材料磨削过程的监测和控制。