随着现代化的发展,模具大量的运用在汽车、摩托车、家用电器、日用塑料中。可以说模具已经和我们的生活、生产息息相关。其中表面抛光约占整个模具制造时间的50%。自上世纪80年代以来,国外就出现了许多新的超光滑表面加工技术以及光学非球面零件超精密加工技术。抛光工具设计和控制的目标,都是为了在抛光时得到“理想磨粒场”,因此,研究气囊工具与不同曲率工件接触时,磨粒场的形态十分重要。本论文研究的是“非一致曲率接触”状态下,抛光区中磨粒的运动状态和分布情况。本文的主要工作和成果如下:1.针对抛光区运动特性,设计了一套图像获取装置,将频闪摄影技术运用到磨粒场的研究当中;2.提出了一种新的方法和试验设备:拟将部分磨粒着色后与其他磨粒均匀混合,在抛光工具旋转时,采用频闪摄影技术高速拍摄透明工件模型中着色磨粒的动态特性和磨粒分布情况,通行序列图像处理和分析技术,得出磨粒场分布特性;3.研究了抛光区磨粒的运动轨迹,不同下压量下磨粒群的分布情况,不同抛光方式下磨粒群的分布情况;4.运用非接触式红外测温器测定抛光区平均温度,研究抛光区中温度变化及温度对抛光效果的反作用;5.基于磨粒场形态的研究,建立了优化的表面接触体系。本论文最终目的是为通过主动控制手段改变磨粒场,使之趋向“理想磨粒场”,进而改变磨粒场对材料去除特性的影响和实时控制曲面抛光效果的均匀化提供有力的理论基础和实践指导。