近年来,内凹曲面逐渐成为医疗、海事、工业零部件、模具和生物医学等等领域诸多零部件的重要工作面。由于受到抛光工具的结构限制,内凹曲面抛光往往比较困难。本文基于力流变抛光方法,分析了卧式、流道式等多种抛光方案,建立了力流变抛光的实验平台,分析了抛光液的流变特性和抛光原理,结合计算流体动力学和具体实验,建立了内凹曲面力流变抛光去除函数,并以6061铝合金内凹曲面和树脂镜片为研究对象开展了抛光实验,具体的研究内容如下:搭建了内凹曲面力流变抛光实验平台。本抛光设备包含测力模块、多轴联动加工平台、工件夹具、力流变抛光液冷凝系统,开发的多轴联动机构,其中主动轴转速可高达3000rpm,抛光盘速度可高达400rpm。根据抛光液的特性及抛光轨迹,对工件夹具进行设计。分析了力流变抛光液的流变特性,探究了不同分散相浓度和粒径大小对抛光基液流变特性的影响规律,然后进一步探究不同磨料种类,不同磨料粒径,不同磨料浓度及不同抛光液p H对抛光液流变特性的影响。研究表明抛光液流变特性大致分为三个区域:剪切变稀,剪切增稠,剪切变稀。经过不同参数变量的实验,选出剪切增稠区域最适合抛光的配比:PHHP粒径为13μm、质量分数52.5%、磨粒组分比W1.6:W0.2=7:3、磨粒浓度4.5wt%、抛光液p H5。研究了力流变抛光的有限元仿真。为了得到力流变抛光液仿真模型中粘度曲线的设置,首先对以往力流变抛光仿真进行分析,然后用得到的抛光液的设置参数对抛光液的参数进行设置。仿真结果表明,工件夹具对压力场和速度场的分布有很大影响,以压力场和速度场分布为评价指标,仿真结果呈现较好的多项式分布,并对峰值压力进行实验验证,得到仿真压力的修正系数。建立了力流变抛光的去除函数。首先根据经典Preston方程,结合力流变确定性抛光的特点,建立去除函数的基本方程;然后运用仿真得到的压力场和速度场的结果,拟合出具体的去除函数的数学式;最后,结合实验结果,得到仿真修正系数,得到去除函数呈现较好的多项式分布。对力流变抛光的去除函数和稳定性进行实验验证研究。分别在不同抛光参数下进行抛光实验,将得到的实验结果与建立的去除函数的理论值进行对比,两者的截面轮廓基本一致,在轮廓分布上均匀取五个圆周,运用最小二乘法得到误差在4.7%以内。为了探究内凹曲面力流变高质量抛光,对树脂镜片进行抛光实验,抛光前工件表面存在大量凹坑、划痕等明显缺陷;而抛光后,工件基本达到镜面效果并无明显缺陷。