陶瓷球轴承具有密度低、硬度高、弹性模量大以及热膨胀系数小等众多良好的机械性能,使其能够在恶劣的环境下稳定运行,并被广泛应用于高速主轴、高端机床、高速列车、发电机组等装备中。陶瓷球作为陶瓷球轴承中的关键部件,其加工质量直接决定着整个陶瓷球轴承的性能。由于氧化锆陶瓷球的硬度高、球体抛光加工困难,本文结合传统的V型槽抛光加工球体的特点以及磁流变抛光加工的特点,设计了氧化锆陶瓷球磁流变抛光加工装置,对氧化锆陶瓷球进行了磁流变抛光实验研究。本文主要的研究内容包括:1、设计氧化锆陶瓷球磁流变抛光加工装置,分析下抛光盘不同的磁场布置情况,并基于Maxwell软件进行磁场布置的方案优化。通过不同排布方案的仿真结果发现采用双排磁体异向交叉排布方式时效果最好,抛光加工区域内磁场强度的平均值为0.27 T,极值为0.37 T。2、基于Preston材料去除方程,分析了氧化锆陶瓷球在使用磁流变抛光过程球体表面滑动速度v以及载荷P分布,明确影响球体抛光质量的因素。通过对抛光过程中球表面3点运动轨迹的仿真,证明其运动轨迹能较好的包络整个球表面,可以实现陶瓷球的均匀抛光。3、实验研究了抛光工艺参数（上、下盘转速,上抛光盘偏心距以及抛光间隙等）对氧化锆陶瓷球抛光质量的影响。对抛光机械运动工艺参数分别进行了单因素实验以及正交实验研究。各抛光机械运动工艺参数对表面粗糙度Ra的影响的主次顺序为:抛光间隙＞上抛光盘转速＞下抛光盘转速＞偏心距,其主要原因是抛光间隙主要影响磁场强度,进一步影响磨料对球体表面作用力的大小,进而控制抛光后球面表面粗糙度。对抛光后球体球形误差的影响的主次顺序为:下抛光盘转速＞上抛光盘转速＞抛光间隙＞偏心距。上、下抛光盘转速影响陶瓷球在V型槽内运动状态和磨料在球体表面运动轨迹,对陶瓷球的球形误差影响较大。4、探究了抛光液组分（磨料种类、磨料浓度、磨料粒径以及羰基铁粉浓度等）对球体的抛光质量的影响。对磨料种类、磨料浓度、磨料粒径以及羰基铁粉浓度等因素进行单因素及正交实验,结果表明,碳化硅磨料比其他磨料更加的适用于氧化锆陶瓷球的抛光。各因素对表面粗糙度Ra的影响的主次顺序为:磨料浓度＞羰基铁粉浓度＞磨料粒径;对抛光后球体球形误差ΔSph的影响的主次顺序为:磨料浓度＞羰基铁粉浓度＞磨料粒径。5、建立了抛光液组分影响球体表面粗糙度Ra和球形误差ΔSph的回归方程。抛光液组分对表面粗糙度有直接影响,但磨料粒径、磨料浓度及羰基铁粉浓度三者间存在一定的二元交互作用,也会对表面粗糙度有影响。但是,磨料粒径和浓度之间的交互作用对球形误差ΔSph的影响不大,其他因素及其交互作用对球形误差影响较大。6、优化的抛光工艺参数为:上抛光盘转速30 r/min,下抛光盘转速为40 r/min,偏心距为10 mm,抛光间隙为0.8 mm,优化的磁流变液组分为:磨料浓度4 wt%,羰基铁粉浓度16 wt%,磨料粒径1μm,采用上述优化的工艺对初始表面粗糙度Ra为100～120 nm、球形误差ΔSph为0.3～0.4μm的氧化锆陶瓷球进行了2 H的磁流变抛光加工,获得了表面粗糙度小于10 nm、球形误差小于0.1μm的氧化锆陶瓷球。