模具是工业产品生产用的重要工艺装备,其使用量大,影响面广,是高新技术产业发展的重要保证。在现代工业生产中,超过60％的工业产品需要使用模具。结构化表面模具限制了传统抛光工具与被加工表面的接触。磨粒流加工方法由于强粘度磨粒流的强阻力会破坏结构化表面,磨粒的往复运动加工形式无法做到随机的磨削,限制了其用于镜面级表面粗糙度的超精密加工。软性磨粒流加工方法可利用湍流的随机性引导磨粒进行随机磨削。为了提高软性磨粒流加正方法的效率,必须设计高效加工方法及测控系统,采用分离高压驱动方法,并对精密加正的全过程进行监控。　　 研究了软性磨粒流加工方法,并对对液体和磨粒的运动情况做出了模拟和分析。液体运动形态具有两个作用。一方面,对壁面施加法向应力和切向应力;另一方面,液体运动形态也是磨粒运动的主要能量来源,决定了磨粒的运动形态。磨粒对多相流的影响程度可用颗粒质量载荷率、颗粒动量载荷率和颗粒体积分数三个概念确定,其中10%和50%是不同性质磨粒流的分界线。机油具有较大壁面压力和剪切力,更容易造成壁面结构破坏,适用于光整加工的粗加工阶段,用以大量去除材料,水则适用于光整加工的细加工阶段。大直径磨粒获得的速度较大,适用于光整加工的粗加工阶段,直径较小的磨粒能在较长距离保持速度,有利于与工件表面突起进行连续接触,适用于细加工阶段。壁面处湍动能不为零,可引导磨粒做随机切削,提高表面粗糙度。磨粒的材料去除和粗糙度的提高需依靠不同直径的磨粒。小直径磨粒对于液体流动的跟随性较好,利用液体的湍流运动的随机性,可以进行随机的微力微量的切削,加工的随机性有利于粗糙度的提高。大直径磨粒能和壁面长时间的刮擦,碰撞的7欠数也多于小直径磨粒,可以带来更好的材料去除率。　　 对软性磨粒流高效加工方法及测控系统进行了全面分析。讨论了软性磨粒流的各种高效加工方法,并对分离送料方法及装置做了详细的说明。对测控系统的嵌入式操作系统的实时性和任务切换做了具体说明。固液分离方式比固液混合方式更高效,可减少泵压力的浪费和泵体的损坏,可提高输出压力到20Mpa以上,分离式送料方法和装置使磨粒浓度可控,提高了加工效率。采用CAN总线和嵌入式实时操作系统可以保证测控任务的实时性。采用模糊控制系统,做到了液体和磨料的输出流量稳定,可将输出流量稳定在6%。采用自律控制方法后,系统的可靠性大幅提高。液体流量和磨粒浓度按工段自动调节,满足了实际加工需求。　　 对软性磨粒流的实验环节进行了研究。建立了电源和液源的一致性关系式,对液压、液流和液功推导了应用关系式。工作流道的能量需求属于高压高速小流量类型。在输送液体介质方面适合的泵有离心泵和齿轮泵,输送固体介质方面,隔膜泵满足要求。实验表明,软性磨粒流加工粗糙度目前可以达到0.06μm。通过连续摄像验证了颗粒运动的轨迹及随机性。实验表明,采用高效加工方法及测控系统后加工效率可以提高40%。