随着光学玻璃在航空航天、光电、空间技术以及精密工程等领域的广泛应用，对光学玻璃的加工效率和加工质量的要求越来越高。细磨粒砂轮可以实现光学玻璃的精密磨削，但加工效率低、修整频繁。而大磨粒砂轮具有加工效率高、耐磨损的优点。若运用大磨粒砂轮实现光学玻璃的精密磨削，则会大大提高加工效率。因此本课题分别采用大磨粒和细磨粒金刚石砂轮对光学玻璃进行平面磨削，从机械残余应力、磨削比及其工件表层质量等方面对两种砂轮进行比较，分析各自的优势和劣势，最终达到大磨粒砂轮精密磨削光学玻璃的目的。首先，基于Abaqus有限元软件对大磨粒及细磨粒砂轮磨削BK7、熔凝石英和熔融石英三种光学玻璃后工件机械残余应力进行仿真分析。其中，通过纳米压痕实验结果得出材料的本构模型，根据平面磨削实验中的法向力的测量来完成磨削力的建模。通过仿真结果分析得出在相同磨削参数下，大磨粒砂轮磨削时对光学玻璃造成的应力损伤要小于细磨粒砂轮。因此从残余应力角度分析，大磨粒砂轮磨削后对工件亚表层损伤更小，更适合用于光学玻璃磨削加工。其次，采用正交实验的方法，对大磨粒电镀金刚石砂轮及细磨粒树脂结合剂金刚石砂轮磨削BK7玻璃时的工艺参数分别进行优化。结果表明应用大磨粒砂轮的最佳工艺参数为：磨削深度1μm、进给速度100mm/min、砂轮转速2000rpm；细磨粒砂轮最佳工艺参数为：磨削深度0.5μm、进给速度100mm/min、砂轮转速1200rpm。最佳工艺参数的得出作为后续磨削实验的磨削加工参数。最后，为进一步比较大磨粒与细磨粒砂轮的磨削效率及加工质量，分别使用大磨粒电镀金刚石砂轮、细磨粒树脂结合剂及铸铁结合剂金刚石砂轮对BK7玻璃进行平面磨削。通过检测磨削加工前后状态的砂轮轮廓几何误差，得出砂轮磨损量，进而计算三种砂轮的磨削比。此外，对应于三种砂轮，分别在最佳工艺参数下磨削光学玻璃，并对加工表面质量及其亚表层损伤进行检测分析。实验结果表明，细磨粒砂轮能实现更高的加工表面光洁度，但磨削比值低于10；而大磨粒砂轮磨削光学玻璃表面粗糙度Ra≤20nm，亚表层损伤深度低于3μm。同时在满足精密磨削的前提下，磨削比高达230。可见，大磨粒砂轮经过修整后，可以实现光学玻璃的高效精密磨削，这对于光学玻璃精密加工效率的提高具有重要意义。