很多现代高精度零件具有多尺度表面特征、高精度面形和极低粗糙度等特点,传统古典抛光已不适合,需要确定性的材料去除方法,即计算机控制的抛光技术（Computercontrolled Polishing,CCP）实现。现有CCP技术如气囊抛光、离子束抛光、磁流变抛光等在效率、成本及工件口径适用性等方面各有优劣。轮式聚氨酯柔性抛光粗糙度低、材料去除率高,但是由于抛光模的易磨损,材料去除率下降和抛光质量的恶化限制了其应用,特别的,当去除函数（Tool Influence Function,TIF）尺寸越小,抛光面质量越低,抛光模磨损越快,为此,本文研究了小尺寸轮式抛光中抛光斑的质量、修整参数对轮面及抛光的影响、材料去除率及其稳定性的保持方法,并对其修形能力进行探究,具体内容如下:（1）通过对精密三轴实验台的搭建、带有自公转运动抛光头的结构设计及其有限元模态分析,完成了结构准备。基于Preston理论,首先通过有限元仿真得到了接触区的压力分布场,通过运动学分析计算了速度分布场,然后通过压力场和速度场乘积作旋转积分得到了去除函数,其轮廓为类高斯形。将仿真轮廓与实验抛光斑比较,通过观测轮面形貌,分析误差来源主要是抛光模表面粗糙峰的存在导致了接触刚度的变化进而导致了接触压力分布的差异。（2）探究修整速度方向和砂纸粒度大小对轮面粗糙峰分布和所得抛光斑的影响,结果表明当抛光轮线速度和机床运动速度垂直并采用#800砂纸修整的轮面驻留的抛光斑光滑性最好,且有最低的底部粗糙度Sa 0.55 nm,平面抛光粗糙度达到Sa 0.89 nm。通过不同分布形式和密度的粗糙峰接触点划擦轨迹仿真表明增加随机接触点有利于提高轮廓光滑性。通过连续驻留点实验,测量抛光斑深度,表明轮面一次修整去除率可在18min内保持5%的误差精度,每次修整后去除率相同。通过压力和速度的单因素实验,得到当抛光压力3 N、自转速度360 r/min达到最大去除率3μm/min,同其他同量级尺寸抛光斑CCP工艺相比具有较快的去除率、较好的抛光表面粗糙度和较好的经济性。（3）将目标去除函数离散化,建立基于线性方程组的驻留时间求解模型。通过半峰宽理论和频谱分析,得到去除函数的最小修形空间为0.63 mm,并通过加工形貌仿真得到验证,且得到修形空间越小,材料去除有效率越低的结论。进行3 mm一维正弦曲面加工,和目标轮廓吻合良好,且表面质量粗糙度达到Sa 0.75 nm,表明本小尺寸轮式抛光工艺修形能力强、加工精度高、材料去除率高并经过修整可维持工艺过程中去除率稳定性。