磁性复合流体（Magnetic Compound Fluid，MCF）具有优异的抛光性能，然而MCF抛光液中的水分在抛光过程中流失，抛光性能随之降低，这将增加抛光成本并严重影响MCF抛光的工程应用。针对磁性复合流体抛光液在抛光过程中水分流失的问题，探究了抛光过程中MCF水分含量对MCF形貌特征、抛光区域温度、正压力与抛光质量的关系，构建MCF中水分对抛光质量的影响机理。首先，分析了抛光过程中不同水分占比抛光液对抛光性能的影响规律，采用工业相机观察MCF抛光液抛光前后的形貌特征。然后，通过总结抛光过程温升-磁流体状态-抛光作用力-抛光质量的内在联系，构建不同水分含量MCF的抛光机理。最后，通过向MCF抛光液中定量补充水分，有效地缓解了MCF抛光液抛光效果降低的问题。实验结果表明：（1）当MCF抛光液水分占比为45%时初始抛光效果较好，抛光10 min内工件的表面粗糙度由0.410 μm下降到0.007 μm；而使用已持续抛光50 min的MCF加工10 min后工件的表面粗糙度由0.576 μm下降到0.173 μm。MCF随着抛光时间的增加MCF抛光性能大幅下降；（2）随着抛光液中含水量的降低，抛光时磁性颗粒形成的链状结构恢复能力变差，进而影响其抛光性能；（3）在抛光过程中向MCF抛光液补充水分后，抛光结束时工件的表面粗糙度下降率由无添加时的69.97%提高至86.69%，材料去除率由0.95×10⁸ μm³/min提升到1.45×10⁸ μm³/min，抛光正压力由3.7 N提升到4.2 N。当抛光过程中补充水分，使MCF的水含量占比维持在45%左右时，可以保持其长效稳定的抛光能力，有效地延长MCF的使用寿命。

针对固结磨料研磨石英晶片材料去除率难以预测的问题，提出一种基于接触力学和广义回归神经网络（GRNN）的石英晶片材料去除率模型。首先根据脆/塑材料去除机理、磨粒块与晶片微观接触简化形式，采用微积分、力平衡原理等方法，建立了理想情况下的材料去除率模型。然后采用微单元法，进行了三因素四水平正交试验，并通过GRNN分析研磨液流量、研磨液浓度、研磨盘转速与材料去除率修正系数的映射关系，进一步完善了材料去除率模型。最后为验证材料去除率模型，设定研磨盘转速为20 r/min，研磨液浓度为5 wt.%，研磨液流量为36 ml/min，仿真并测量不同研磨压强以及相对速度下，晶片材料去除率预测值与实际值。结果表明：研磨压强和相对速度的增加使晶片材料去除加快，材料去除率模型预测值与实际值变化趋势相同，模型误差为8.57%。材料去除率模型基本满足固结磨料研磨工艺中石英晶片材料去除率预测需求。

为了实现熔石英元件的高效低缺陷加工，研究了基于磁辅助抛光技术的元件材料去除特性和表面质量形成机制。采用不同抛光间隙和不同铁粉体积比的磁性抛光液对研磨后的熔石英元件进行磁辅助抛光，并对元件材料去除率、抛光斑轮廓、表面粗糙度和透过率进行评价，结合空间磁感应强度仿真和抛光压力分析，确定加工参数对元件加工效率和表面质量的影响规律。结果表明：材料深度去除率随空间磁感应强度的增强呈幂函数上升且随抛光液中铁粉体积比增加而显著提升，低空间磁场强度和低铁粉体积比的抛光液有利于促进以化学去除为主的磁辅助弹性抛光从而获得光洁表面。小抛光间隙（0.5 mm）及高铁粉体积比（14.18%）的抛光液可实现最大材料深度去除率0.439 2 μm/min和体积去除率1.49×10^-4 mm³/min，大抛光间隙（1.5 mm）及低铁粉体积比（9.93%）的抛光液能够获得粗糙度R_a低至8.1 nm的光滑表面。