以蓝宝石（Al2O3）、氮化镓（Ga N）、碳化硅（Si C）为代表的新一代光电晶片被广泛应用于微电子和光电子领域,在5G技术、人工智能、大数据等高新技术快速发展的21世纪发挥着重要作用。然而,新一代光电晶片材料的高硬度、高脆性以及化学惰性等导致其超精密加工面临严峻的挑战。为实现光电晶片精密、高效、低损伤的超精密加工,本文提出变间隙动压磁流变超光滑平坦化加工技术方案,通过变间隙运动产生抛光压力动态变化、实时调控抛光过程中流体特性,提高抛光效果。为深入分析变间隙动压磁流变超光滑平坦化加工过程中的材料去除机理,以蓝宝石作为研究对象对不同的变间隙运动参数展开系统实验研究。首先,通过Kistler 9171A旋转式测力仪对变间隙动压磁流变超光滑平坦化加工过程中的抛光正压力进行了系统实验研究,分析不同变间隙参数对抛光正压力变化特性的影响。结果表明,在工件轴向低频振动作用下,抛光正压力出现脉冲正值和负值周期性动态变化;工件轴向低频挤压振动过程可以视作为下压过程与拉升过程的结合,下压速度和拉升速度对动态抛光力有不同的响应特性;随着最小加工间隙的减小抛光正压力会急剧增加;设置最小加工间隙停留时间观察抛光正压力变化,可以发现在工件最小加工间隙停留时间期间抛光力从峰值逐渐衰弱并逐渐趋于平稳;挤压振动幅值和最大间隙停留时间对抛光正压力影响较小;下压过程的分段进行并不改变磁链结构,对抛光正压力的最大值和最小值的影响不大,抛光正压力与加工间隙的相关性更强。其次,开展了变间隙动压磁流变超光滑平坦化加工工艺研究,并且优化了工艺参数。通过系统的单因素实验研究了不同磨料粒径、工件下压速度、工件拉升速度、挤压振动幅值、最小加工间隙、最小间隙停留时间以及最大间隙停留时间对抛光效果的影响,并获得了较优的工艺参数为:硅溶胶粒径60 nm、工件下压速度1 mm/s、工件拉升速度3.5 mm/s、挤压振动幅值1 mm、最小加工间隙1 mm。蓝宝石晶片经过90 min的加工,可以实现表面粗糙度均值从Ra 3.5 nm降低到Ra 0.328 nm,材料去除率达到5.37nm/min。最后,通过对不同工艺参数变间隙动压磁流变超光滑平坦化加工实验结果跟踪分析,掌握了材料去除率、加工表面形貌、表面粗糙度随时间的变化规律。结果表明,改变变间隙运动速度可以调控磁流变液的流场特性,采用合适的工件下压速度和工件拉升速度有利于提高工件的抛光效率和表面质量。结合实验结果建立了变间隙动压磁流变超光滑平坦化加工材料去除模型,弄清了在动态压力作用下磨料更新及其附加运动机制,研究了变间隙动压磁流变超光滑平坦化加工过程中磨料颗粒对工件表面柔性划擦和微量去除的作用机理。