光学玻璃凭借其优异的机械性能被广泛应用于光学仪器,生物医疗,航空航天等领域,光学玻璃的表面经加工后的性能在其应用过程中起着决定性的作用。光学玻璃自身存在高脆性和低断裂韧性的缺陷,在加工的过程中因发生脆性断裂而产生裂纹的可能性较高,从而严重影响光学玻璃的使用寿命。抛光作为光学玻璃加工的最后一道工序,其对加工后的光学玻璃的表面质量起着决定性作用。超声振动辅助抛光技术改变并优化了光学玻璃原有加工过程中抛光工具的运动学特性,在提升工件的表面质量参数方面具有很大的潜力。目前大部分超声振动抛光技术领域的研究学者的主要研究方向仅仅针对平面玻璃,而对于光学曲面玻璃的抛光技术的研究甚少。本文主要研究方向是针对光学曲面玻璃的抛光工艺创新及抛光设备的设计,在抛光过程中加入高频振动,从而改变了传统的抛光技术手段,故而传统的抛光机器不能满足本次课题研究的要求,因此本文在传统抛光机器的基础上进行了优化创新,实现了一种针对光学曲面玻璃的变压力抛光技术,本文主要内容如下:首先,建立变压力超声抛光的工具头运动模型、脆性材料去除模型、抛光压力模型;对BK7光学玻璃的脆塑性转变进行分析,得出BK7光学玻璃的脆塑性转变临界深度,以及BK7光学玻璃的变形区域范围,并且得出脆性材料的去除模型,得到了影响抛光质量的工艺参数,分别是抛光力、抛光工具头转速、抛光时间、磨粒粒度、超声振幅。其次,利用LS-DYNA有限元分析软件对材料的去除过程进行仿真,根据实际的抛光条件建立了单颗磨粒作用下的仿真模型,仿真分析了磨粒的压入深度、磨粒的运动速度对抛光效果的影响。然后,选取适合光学曲面抛光的运动方式,对五轴联动抛光平台的主要部件进行分析,利用高速开关阀实现了在光学玻璃曲面抛光中的变压力控制,建立了压力加载模型,在三维软件中对机床的各个部件进行了尺寸建模分析,然后对整个机床机进行装配,根据装配图在实际过程中对抛光平台进行搭建,同时设计了抛光液雾化装置。最后,利用搭建的五轴联动抛光平台对工艺参数进行了优化,利用正交实验得出了五个抛光参数对实验结果的影响比重,得出了不同抛光参数对抛光过后工件表面质量的影响规律。