随着光电技术的发展,超光滑表面加工的需求越来越多,如光学镜片、显示视窗等,这些由光学玻璃、树脂等材料制成的光学元件要达到良好的光学性能,其表面就必须达到一定的表面精度和面形精度,研磨抛光是最终得到超光滑表面的有效加工方法之一。传统游离磨料研磨抛光加工方法存在的问题是游离磨料微粒在抛光盘与工件之间的运动速度、轨迹、滞留时间等都无法有效控制,在加工过程中只有少数较大尺寸的磨粒产生材料去除作用,严重影响了超光滑表面研磨抛光加工的效率和精度。本研究提出了集群磁流变效应微磨头平面研抛加工技术方案,利用磁流变效应微磨头约束、俘获磨料微粒作用,由磁流变效应微磨头的集群形成新型粘弹性研抛垫,保持研磨盘与工件表面之间的磨料浓度稳定,提高研抛加工效果。在分析磁极端部形状(锥台、平底、球头和方体)对加工效果影响的基础上,利用Maxwell 2D对集群磁流变效应微磨头平面研抛盘的抛光加工区域的磁场强度进行有限元仿真分析,基于仿真结果优化设计了集群磁流变效应微磨头研磨盘。其次,进行了集群磁流变效应微磨头研磨盘的研抛加工实验,实现了材料去除率提高20.84%,加工表面粗糙度略有升高,表明了集群磁流变效应微磨头平面研抛加工技术方案的可行性和有效性。再次,系统地实验研究了磁感应强度、铁粉含量、研抛压力、研磨速度及研磨时间等参数对研抛加工效果的影响,找到了优化的工艺条件,即随着磁感应强度的增强,材料去除率增大但同时表面粗糙度有所增大;磁流变研磨液的铁粉含量为3.4%时研抛加工效果最好;研抛加工压力及速度与材料去除率成正比,研抛压力和加工转速分别为6898 Pa和800 rpm较好;加工时间与材料去除量成正比,而粗糙度则随着研抛加工的进行,先迅速降低随后逐渐降低并趋于稳定。最后,给予实验结果提出了集群磁流变效应微磨头平面研抛加工的材料去除模型,其加工特征介于游离磨料研磨抛光和固着磨料研磨抛光之间,兼具传统游离磨料研磨抛光加工的高精度和固着磨料研磨抛光加工的高效率的优点,是一种具有发展前途的研抛加工新方法。