科学的发展日新月异，仪器设备不断改进，小型异型零件的应用越来越多，对其精度质量的要求也越来越高。许多体型小、形状特异的零件在国防军事、航天航空关键设备中担当着核心作用。但是由于这些零件体型小、形状特异，所以常缺少可以实现其加工精度要求的有效加工手段。特别是抛光环节，很多特殊零件仍只能采用手工抛光。这种传统的加工手法严重依赖于工人的技能，加工效率低、成品率低、加工质量不稳定。本文针对小型异型零件的加工特殊要求，结合磁流变抛光工艺开发了小直径永磁球头磁流变抛光工艺，设计小直径抛光头，对抛光头磁场进行分析，从理论上计算磁流变液中磁敏颗粒在抛光头附近的受力情况，证明抛光头表面可形成稳定的柔性抛光模。采用浸没定点抛光法进行加工能力初期实验，实验证明在工艺未优化的情况下，采用该抛光方法对熔石英平板进行加工，峰值去除效率达3.3μm/min，同时获得表面粗糙度Ra<10nm的优质镜面。结合滑动轴承脂润滑流体动力学分析方法，建立小直径永磁球头磁流变抛光区的三维流体润滑数学模型。采用二维有限差分、松弛迭代等数值分析方法求解Reynolds方程，通过迭代法求取抛光区流体动压力，进而求得工件表面受到的剪切应力。分析工件表面所受正压力、剪切应力对材料去除率的影响，发现材料去除率与剪切应力有着明显的正相关关系，而与正压力无明显关系，证明小直径永磁磁流变抛光的材料去除是以剪切作用为主，提出采用剪切应力与抛光相对速度建立材料去除数学模型的方法。从平面加工和回转件加工两方面对加工工艺参数进行单因素研究，分析抛光因素对材料去除率的影响作用。通过正交试验研究各加工因素的主次关系，并给出工艺优化方案。对K9玻璃棒镜进行加工使其表面粗糙度改善至0.15nm左右。对1.5×1.5mm2石英平板进行100min抛光，使其表面粗糙度由Ra97nm改善至Ra0.612nm左右。对不锈钢薄片内凹面进行一轮抛光，使其表面粗糙度由Ra0.2311μm改善至Ra20nm左右。