本文主要对液流悬浮超光滑加工技术进行理论和实验研究。利用超光滑表面的研抛理论和微观摩擦磨损理论对液流悬浮加工过程进行了理论分析。从微观角度分析液流悬浮加工机理,建立了单个磨粒对工件表面的作用模型,并分析了磨粒对工件表面的作用形式。应用弹性流体动力学理论,对加工区域进行了流体动压分析,得到了压力分布对液流悬浮加工效果的影响规律,改进了基于机器人平台的超光滑自由曲面的液流悬浮加工系统;运用材料科学相关理论分析了加工材料力学性能对表面加工效果的影响。研制了液流悬浮加工液,该加工液由纳米颗粒(SiC),基载液、表面活性剂(聚甲基丙烯酸胺PMAA-NH4)三部分组成。采用WYKO和原子力显微镜两种仪器测量了工件的表面粗糙度,分析了两种仪器对测量结果的影响。采用液流悬浮超光滑加工技术对不同材料工件进行了大量的对比实验研究。实验结果表明,液流悬浮加工技术是一种新的有效的超光滑加工方法,它可使光学材料光学玻璃K9等脆性材料、Cr12MoV模具钢和45号碳素调质钢等金属材料实现纳米级去除,获得纳米级超光滑水平的工件表面。通过对光学玻璃K9、Cr12MoV模具钢和45号碳素调质钢工件进行的加工效果对比实验,证明液流悬浮加工技术更适合对光学玻璃K9等脆性材料进行加工,取得的加工效果更明显。本文为实现超光滑自由曲面的液流悬浮自动加工提供了基础性数据。