随着科技的快速发展,超高速磨削以其独有的优点成为机械加工行业一种重要的加工手段,但砂轮的磨损成为制约其发展的一项重要因素。过去人们通常利用物理实验和理论推导的方法进行砂轮磨损机理的研究,这样既浪费人力物力,也使得单纯的理论推导给人以晦涩难懂的感觉。随着计算机和有限元仿真技术的发展,将有限元仿真与实际生产相结合是一项创新的求解方法。这样不但给人以直观的感受,也使得仿真结果在一定误差允许的范围内较真实的反映出所要解决问题的答案。目前,国内将有限元仿真技术应用于超高速陶瓷CBN砂轮磨损机理研究方面,与国外相比较还处于不完善阶段。因此,在大量查阅和总结国内外关于有限元仿真法应用于超高速陶瓷CBN砂轮磨损研究的相关理论和文献的基础上,对超高速陶瓷CBN砂轮磨损特征、磨损形式和磨损原因进行了深入全面的研究,为建立磨粒磨损的数学模型和几何模型奠定了理论基础。通过分别对陶瓷CBN砂轮宏观有限元受力分析及微观下单颗磨粒的磨耗磨损和破碎磨损的有限元仿真研究,为优化磨削参数做出理论和实验依据,上述方法达到指导实际生产加工的目的。论文主要内容有以下几个部分：(1)通过对已有磨损机理的分析,建立了陶瓷CBN砂轮体积磨损量的理论公式；根据砂轮微观组织结构,构造了磨粒磨损模型,使其在最大程度上反映了磨粒不规则和随机的特点,为陶瓷CBN砂轮磨损机理仿真研究提供了模型。(2)在ANSYS/LS-DYNA中,建立了陶瓷CBN砂轮磨削过程的有限元仿真模型,动态地模拟了整体砂轮磨削、砂轮局部结构受力和局部砂轮磨料层受交变载荷的特性,通过仿真结果获得了砂轮在磨削过程中的受力分布和变形情况,为研究微观磨损情况提供了仿真前提。(3)通过对单颗磨粒进行不同仿真参数的设置,利用SPH与FEM耦合的仿真方法,对不同工况情况下磨粒磨耗磨损进行了有限元仿真,分析了磨削速度、磨削深度和工件材料对单颗磨粒体积磨损量的影响情况,统计绘制出不同工况下体积磨损量的变化曲线,并通过转换计算,推导出不同磨削参数下砂轮的使用次数,给出了较优化的磨削参数范围。(4)建立正四棱锥磨粒模型,并以相同的仿真方法对单颗磨粒进行了破碎磨损的有限元仿真,得出了不同磨削速度和不同磨削深度下破碎磨损情况,给出破碎磨损结果图和碰撞节点应力、应变曲线图,总结出了超高速磨削的最佳磨削参数,对生产实践具有一定的指导意义。