抛光作为模具制造的重要工序,能保证模具的质量,提高其使用寿命。气囊抛光作为一种新型的超精密加工技术,尤其适用于曲面加工。随着曲面结构的日益复杂化,模具的表面大多存在细小凹槽、内倒角、内圆角、加工流道或者曲率突变等结构,此时,气囊在下压时往往不能与工件直接接触,这些结构便成了气囊抛光的加工盲区。本文提出的磁控式气囊抛光方法,既能在气囊与工件接触区域实现抛光,又可以对气囊无法接触的区域借助外加磁场对磁性磨粒的超距作用,形成可控的磨粒刷,对加工工件进行抛光。主要内容包括:1)介绍了磁控式气囊抛光原理,对气囊接触邻域单颗磨粒的受力、磁力刷的形成和磁力刷的材料去除特性进行了理论分析,得到了磁力刷的材料去除模型;研究了气囊接触区单颗磨粒的受力,探讨了该区域磨粒的正压力以及速度,讨论了磁性磨粒的失效形式及原因。2)对抛光工具中永磁体所产生的磁场进行仿真,得出其磁场分布的原始状态和特性;在此基础上,对比仿真了气囊下压以及抛光工具倾斜状态下磁场的变化,得到实际抛光中磁场分布情况;根据仿真的结果对磁场分布进行相应的控制和优化,以应用到抛光实验中。3)从材料去除率以及表面粗糙度两个指标对气囊接触区进行实验研究,借助正交实验方法,研究每个指标下主要参数的灵敏度及优选方案;选取速度变量,设计验证性实验,证明了正交实验过程和结果的准确性;对抛光过程中的磨粒进行跟踪拍摄,获取磁性磨粒的失效时间及失效过程。4)通过定点和直线轨迹运动两种抛光方式,对气囊接触邻域的抛光效果进行实验研究,结果表明,磁力刷加工中均取得了较均匀的加工表面,在相同实验条件下,运动抛光能得到更好的粗糙度。5)针对气囊接触区和气囊接触邻域进行磁性磨粒的配比实验,在各自实验环境的磁性磨粒中加入不同比例的加工介质,评价有无加工介质与不同比例加工介质的优劣性。实验结果对磁控式气囊抛光技术的加工优化具有实际的意义。本文扩展了气囊抛光的应用范围,同时对磨粒实现一定的控制,对推进模具自由曲面的自动化抛光技术的发展具有一定意义。