磁致伸缩材料具有磁致伸缩应变大、能量密度高以及反应速度快等一系列优异性能,使它在换能、传感和驱动等高新技术领域中有广泛的应用前景。本文基于铁镓(Fe-Ga)合金材料,提出了一种用于抛光小口径非球面的装置,即磁致伸缩式抛光装置。研究表明,它可以广泛用于各种表面抛光领域,未来可以开发出新一代的抛光装置。论文首先对磁致伸缩材料及其应用作了介绍,集中对表面抛光方式的背景和发展现状进行了概述,提出本文的主要研究内容。然后,提出本文设计的抛光装置的基本模型,利用有限元分析软件对模型进行模态仿真与分析,根据仿真得到的结果对各部分结构尺寸进行设计,初步确定各部分尺寸;再对抛光装置进行谐响应分析,得出分析结果符合设计要求。基于材料的磁致伸缩效应对抛光装置的输出端轨迹进行分析,得到三种不同的运动轨迹;对抛光装置磁致伸缩棒中的磁场强度和磁场分布情况进行仿真与分析,通过采用Fe-Ga材料与Fe-Co材料的对比,结果表明Fe-Ga材料内部磁场的分布更加均匀;最后分析了棒的长度、棒与棒之间的距离对棒内磁场强度的影响,为结构的优化设计提供了理论依据。根据抛光装置实验所用电源的基本工作原理和电源的输出特性,设计了适合抛光装置的电容电感匹配电路,接着对电容电感匹配电路进行仿真,通过仿真得到理想波形;根据设计的电路模型进行实物制作,对制作出的实物进行性能测试,通过不同的电容匹配,达到理想的效果。设计制作了抛光装置样机,并对样机的静态和动态特性进行了实验研究。通过静态实验研究了抛光装置的磁滞现象。动态实验主要研究了抛光装置在不同的激励条件,如不同的偏置电流、不同交流驱动电流幅值以及不同驱动频率下工作时输出应变的变化等,得到的实验结果对于抛光装置的开发和应用具有重要的指导意义。