随着机械及光电产品向小型化、轻便化发展,高精度、形状复杂的微小尺寸零件需求日益增长,给传统的超精密加工技术带来了巨大的挑战。目前,超精密加工技术存在加工效率低、自动化程度低、难以加工复杂面型和易造成工件表面或亚表面损伤等问题。针对上述情况,研究者开始转向智能微纳米材料领域寻求新型抛光方法和工具。本文以智能材料—磁流变弹性体为基体,研制新型磨具并提出与之对应的磁控柔性抛光方法,以期实现微小尺寸零件的高效、高精加工。本文的主要研究内容概述如下:(1)分析了超精密加工技术的市场需求和加工技术存在的问题,综述了目前柔性抛光技术的抛光机理和应用现状,以及作为新型磨具结合剂的磁流变弹性体的国内外研究进展,提出一种以磁流变弹性体作为结合剂、金刚石微粉作为磨料的新型磨具—磁流变弹性抛光体。(2)通过工艺实验确定了磁流变弹性抛光体制备所需的原材料及其配比,针对磁流变弹性抛光体的制备工艺设计了一套热-磁-力耦合模压成型装置,并对该装置的磁场分布进行了仿真,通过该装置采用磁场辅助模压成型法制备出磁流变弹性抛光体,并对其微观形貌、成分、弹性模量和硬度等基本性能进行了表征。(3)研究了磁流变弹性抛光体在不同磁场下的力学性能,主要包括其压缩力学性能和抗划伤性能。首先设计了一套带有励磁结构的压缩装置,并利用该装置进行磁流变弹性抛光体在不同磁场下的单次压缩和循环压缩测试试验,结果发现磁流变弹性抛光体的压缩弹性模量在磁场下出现不同程度的增加。同时,采用研制的微米划痕装置开展磁流变弹性抛光体在有无磁场下的划痕性能研究,得出外加磁场可以抑制“分离波”的产生进而减少弹性体表面磨损的结论。(4)研制了一台适用于磁流变弹性抛光体的抛光装置,尤其对抛光头的磁场结构开展了详细设计,并通过有限元软件仿真分析了抛光头在不同工况下的磁场分布情况。此外,基于普林斯顿经验方程建立了磁流变弹性抛光体的材料去除函数模型,并探讨了不同物理参数对材料去除量的影响。