单晶蓝宝石因其具有优异的物理和化学性能,在国防武器装备和民生领域具有广泛的应用前景。高性能装备对单晶蓝宝石表面质量要求十分苛刻,通过抛光来提高单晶蓝宝石表面质量显得非常必要。在众多抛光中,化学机械抛光是唯一被广泛认可的提供全局平面化的技术。但目前化学机械抛光技术普遍存在抛光效率低的问题。为了提高抛光效率,本文通过对比单一磨料与混合磨料对单晶蓝宝石抛光性能的影响,优化抛光浆料。然后,在磨粒运动轨迹仿真参数下对抛光工艺参数进行优化。开展的主要工作包括:1)不同磨料对单晶蓝宝石基片抛光性能的影响按照一定比例配置好三种不同抛光浆料,利用单因素实验法,对比分析三种不同磨料对蓝宝石抛光表面粗糙度、材料去除速率和表面形貌的影响,得出SiO2/Cr2O3混合磨料抛光单晶蓝宝石的效果最佳。2)磨粒运动轨迹的计算与仿真通过分析计算建立磨粒相对于工件表面运动轨迹模型,利用Matlab对不同转速比、偏心距、径向距离和磨粒初始角度下磨粒在工件表面的运动轨迹进行仿真模拟,得出不同参数下磨粒运动轨迹的规律。最终结果显示当转速比为(?),偏心距为60mm时,抛光浆料对工件的材料去除率最大。3)化学机械抛光工艺参数的优化选择影响化学机械抛光的主要因素,以抛光过程中材料去除速率MMR和表面粗糙度Ra为参考,利用正交实验对化学机械抛光加工工艺参数进行优化。以材料去除率为主导,在考虑表面质量的基础上,最佳的抛光工艺参数:抛光压力25kpa,抛光盘转速80r/min,抛光液流速100ml/min,偏心距15mm。