在航天及核聚变等领域,光学玻璃由于其物理性能、光学性能良好,被广泛应用。K9玻璃作为光学玻璃中应用较为广泛的一种,对其表面质量的要求也越来越高。目前,对K9玻璃的超精密加工工艺及加工方法已成为先进制造领域的重点研究方向。受限于材料本身的物理特性,K9玻璃是难加工的硬脆材料,加工过程中极易造成损伤,导致表面质量下降。对于裂纹如何产生及扩展过程,受限于难以在实验中观察获得,对此的研究极少。应用仿真手段研究材料在加工过程中的变化是一种极为有效的方法。应用光滑粒子流体动力学（SPH）方法能够实现与实际超精密加工尺度接近的仿真过程。本文基于当前研究的不足及实验过程难以观察的现状,应用光滑粒子流体动力学方法对K9玻璃的材料去除形式、加工损伤及裂纹扩展过程开展了一系列仿真研究,并进行了K9玻璃变切深刻划实验验证了仿真结果的正确性,具体工作如下:应用JH-2本构模型建立了K9玻璃的SPH单颗粒磨削的仿真模型及四种最常用的磨粒形状仿真磨削模型。通过对磨削力、磨削后表面质量的分析,得到:磨削深度为0.1μm时,K9玻璃可以实现完全的塑性域去除;在磨削深度为0.2μm时开始出现脆性断裂,在深度为0.4μm时大量脆性断裂出现,在0.5μm的磨削深度下,K9玻璃完全在脆性域去除。对稳定磨削时的磨削力平均值进行计算,建立了磨削力随磨削深度变化的关系为F_R=0.55078a_p^1.15356。通过分析得到尖锐磨粒负前角切削的切削过程最为平稳,划痕表面质量最高。球形磨粒对材料去除率最高且能够抑制裂纹产生,但引入损伤也最大,为实际加工中磨粒形状选用提供利依据。建立了K9玻璃单颗粒变切深刻划模型,研究了K9玻璃刻划后的裂纹扩展过程。根据脆性固体断裂基本原理、裂纹扩展类型及断裂韧性公式,提出了利用临界断裂应力和断裂韧性计算侧向裂纹初始长度的方法,并计算出了该条件下的初始裂纹长度。通过研究刻划深度与裂纹深度的关系,观察到了裂纹增长的可逆性现象,发现了K9玻璃材料断裂时存在裂纹延迟扩展现象,并根据能量平衡理论解释了材料内部能量变化。通过K9玻璃变切深刻划实验,记录了刻划过程中刻划力及划痕形貌的变化情况,测量了刻划后划痕的表面形貌并与仿真结果进行对比,结果表明:得到实验测得结果与仿真过程划痕变化及裂纹出现相一致,由于尺度差异,力比存在一定误差。对比实验的刻划力与仿真力二者具有较高的一致性,验证了仿真结果的正确性。