塑性金属材料由于其机械性能优良,价格适当,机械加工性能好,因此在机械工程中应用十分广泛。而硬脆材料由于其具有优良的机械、热学等性能,近年来也被广泛应用于航空航天、机械、军事、精密制造等领域。在机械加工中,磨削过程是一个复杂的物理变化过程,在磨削过程中,普通金属材料是以塑性变形去除的,而硬脆材料是以显微塑性变形及脆性断裂去除材料的,因此,本论文将超高速磨削工艺应用于两种材料的加工,力求获得良好的加工质量的同时,深入研究对于不同性能材料的磨削加工机理,分析磨削参数对磨削力、表面质量的影响,为实际的机械加工提供了理论支持。本文通过有限元法对普通金属材料及硬脆材料的超高速磨削过程进行了仿真研究。同时鉴于硬脆材料优异的机械、热学等性能,针对硬脆材料建立了磨削力的数学模型,并对其磨削过程中的磨削力,去除方式等做了详细的理论分析和研究。论文的研究工作主要包括以下几方面：(1)通过流固耦合有限元法模拟单颗磨粒的切削过程和多颗磨粒磨粒划擦的磨削仿真和材料形貌的描述,并对磨削过程中的参数对磨削力的影响进行比较和分析。(2)建立六面锥体的磨粒和磨削的物理模型,结合仿真模型参数和磨削经典公式模型,推导出一个比较合理的单颗磨粒的硬脆材料磨削加工数学模型。(3)通过采用Lagrange算法进行单颗磨粒切削工程陶瓷的仿真研究,并通过改变磨粒速度及切削深度研究硬脆材料的塑性变形去除和脆性断裂去除方式及其磨削力的变化情况。研究和分析在磨削过程中,塑性变形阶段和脆性断裂阶段磨削参数对磨削力的影响。(4)通过仿真对比单颗磨粒切削塑性金属材料和硬脆材料的结果,分析砂轮速度、磨削深度、材料性能等因素对磨削力及材料表面质量的影响,为提高加工效率和表面加工质量提供可行的理论方法。