随着空间科学技术的高速发展,空间相机在国防安全方面发挥着不可替代的作用,其战略功用日趋凸显。而空间相机中的核心元件—光学反射镜直接决定了空间相机的性能。由于其空间应用环境的特殊性,对光学反射镜的材料性能提出了极高的要求,而碳化硅材料则可以满足空间应用的大多数要求,因此得到了广泛的使用。但由于碳化硅的弹性模量高、硬度高等一系列特性决定了它非常难于加工。如果使用传统散粒磨料加工则效率较低、磨料浪费严重、加工质量不易控制而最终导致加工时间长、成本高等缺点。而固着磨料工艺不但能够克服传统工艺的上述缺点也可以充分发挥高速加工设备的优势,快速抛亮碳化硅工件。因此,本文主要将固着磨料工艺应用于碳化硅反射镜的加工,研究固着磨料工艺加工机理,优化工艺加工参数,定量分析固着磨料工艺加工质量。本文以金刚石树脂丸片加工碳化硅材料为研究对象,从丸片的多个特性及所加工的表面质量角度着手,进行了一系列的仿真及实验研究:(1)固着磨料加工碳化硅反射镜的微观去除理论模型研究从固着磨料加工碳化硅反射镜的微观过程入手,引入弹性力学对金刚石与碳化硅的接触类型进行判定,从定量化的角度描述了碳化硅材料去除率与众多加工参数之间的关系。并根据理论仿真结果,开展了一系列的验证实验,把理论结果与实验数据做了对比,并分析了对比结果。(2)固着磨料工艺去除稳定性研究从最基础的实验出发,分析了固着磨料丸片在不同的条件下加工碳化硅材料的工艺去除稳定性,并比较了各种规格丸片的加工结果。(3)固着磨料工艺加工表面质量评定研究通过对丸片加工表面的空间频率进行划分,把研究重点放在了中频段和高频段两个方向。在中频段利用成熟的PSD概念分析了实际加工表面;在高频段分析了理论仿真与实验结果之间的差异,并引入了分形理论及人工神经网络技术进一步分析了该工艺在高频段内的影响。(4)固着磨料抛光碳化硅反射镜的去除函数研究通过第二章的部分理论推导出了去除函数峰值理论模型并结合王权陡等人的理论工作基础共同确定了单一丸片的去除函数模型,并以此为基础建立了多丸片组合磨头去除函数模型,对模型进行了分析、优化,通过仿真结果与实验结果的对比最终得出了工艺改进措施。(5)固着磨料工艺全口径加工碳化硅反射镜使用改进后的工艺全口径加工了体育场形的平面碳化硅反射镜,通过长时间的加工过程考察了改进工艺后的组合磨头的稳定性。理论上分析了在特定加工参数条件下最终加工面形去除量分布,把结果与实际的加工面形去除量分布进行了比对分析。在最后,与散粒磨料工艺在加工稳定性上进行了横向对比分析。本文从去除机理、加工稳定性、加工表面质量评定、去除函数等几个方面对固着磨料加工碳化硅反射镜工艺进行了较为详细的研究,提出了较为实用的工艺改进,为以后的工程化应用奠定了基础。