微晶玻璃是现代工业发展中应用很广泛的光学材料,特别是在航空航天领域,有着举足轻重的地位。高精度、低损伤的微晶玻璃是制造大型空间望远镜、激光陀螺仪的理想材料,而微晶玻璃在超精密加工的过程中,由于加工本身的原因,会使工件内部产生亚表层损伤,这些损伤会大幅度降低微晶玻璃的光学性能,因此有必要对微晶玻璃的亚表层损伤进行系统的研究,探索加工前预测亚表层损伤的方法,期望在后续加工中有效的去除前道工序产生的亚表层损伤,这样就能显著提高微晶玻璃的光学性能,这对于我国航空航天事业的发展意义重大。本文首先对光学元件研磨、抛光加工过程中微晶玻璃亚表层损伤的产生机理进行了研究,利用大气等离子体抛光方法和先进检测手段相结合,对经过超精密研磨、抛光的微晶玻璃进行了亚表层损伤深度的检测。其次,利用有限元软件对微晶玻璃进行了纳米压痕实验的仿真,研究单颗磨粒磨削及研磨微晶玻璃的加工过程,得到了材料的塑性性能,以及材料残余应力随针尖半径、压深的变化规律,为实际加工提供了指导意见。再次,通过维氏压痕方法得到了微晶玻璃的维氏硬度和断裂韧性,对压痕产生裂纹的临界压力载荷进行了实验研究,并在此基础上利用循环纳米压痕实验方法,首次研究了微晶玻璃加工疲劳对材料脆塑转变的影响规律,即疲劳状态下微晶玻璃临界压力载荷的变化规律,以及疲劳因素对临界磨削深度的影响规律。最后,利用二次回归通用旋转组合设计方法对微晶玻璃的抛光实验进行了优化,得到了以加工速度、加工时间为考察因素的表面粗糙度和亚表层损伤深度的预测模型,实现了加工前预测,并得到了优化后的工艺参数,分析了加工速度、加工时间对表面粗糙度、亚表层损伤深度的影响。