随着光学与电子信息科学的发展,作为光电子基础材料的光学玻璃成为国防、航空航天和能源等工业领域内不可或缺的光学元件。并且随着科技水平的不断提高,人们对光学玻璃的表面质量等方面提出越来越苛刻的要求,但是传统的加工方法却难以达到所有的要求,尤其对于复杂曲面的抛光,于是面向硬脆材料复杂曲面高精度低损伤光学表面的加工要求,针对磨料射流抛光中射流束发散与冲击损伤的问题,提出了一种强约束磨粒射流抛光的加工方法。为验证该方法的可行性和有效性,首先建立了抛光工具头内部和射流流场的流体模型,对整个流体模型进行了数值模拟,分析了不同抛光间隙下的流场特征,对比分析得出0.5mm的抛光间隙为最佳抛光间隙。再使用透明抛光头进行粒子图像测速实验,对喷嘴内部和射流的流场进行观测与分析,对结果进行对比分析表明,随着抛光间隙的逐渐减小,在加工区域处的自由流体内部颗粒运动更为剧烈,产生旋涡更多,从而能更好地对工件进行抛光加工,而且抛光间隙为0.5mm时流场比较均匀,这与仿真结果一致。最后对强约束磨粒射流抛光技术在硬脆材料零件复杂曲面低损伤超精密抛光中的各种影响因素进行正交试验,分析抛光间隙、磨料粒度与添加剂浓度等因素对加工效果的实际影响,实验结果表明:颗粒对加工壁面的切削效果明显,强约束磨粒射流加工方法能有效提高工件的表面质量,使工件表面趋于平缓,整个实验也有力证明了强约束磨粒流对硬脆材料加工的有效性和可行性。对比得出,最适宜的抛光参数为0.5mm的抛光间隙,1500目的磨料和0.1%的添加剂浓度,验证了仿真和观测实验结果的正确性。强约束磨粒射流抛光方法作为磨粒流抛光中的一种,对硬脆材料加工有其独特优点,设计的抛光装置将松散的磨粒射流法向喷射的加工方式改变为强制约束的磨粒射流切向加工方式,解决了磨料射流加工中射流束发散的问题,减小了磨粒对工件表面的法向冲击作用。基于射流技术在不同领域和针对不同材料的研究现状,可以对各种难以加工的硬脆性材料进行材料去除机理的研究。