磨削过程中磨粒对工件的冲击强化是指砂轮在对工件磨削的过程中,由于砂轮的高速旋转而使得砂粒对工件材料进行反复不断的冲击,这样的冲击使得工件表面金属的硬度等性质发生改变,对零件表面完整性造成影响,主要就是体现在表面强化作用上。本文研究了磨削的机理,对磨削的过程、磨削的特点、磨削过程中砂轮的有效刃数、接触弧长、未变形切削厚度、磨削力等进行了分析和计算,并对磨削过程中磨粒冲击的特性进行了分析,从数量级上分析计算了普通磨削和高速超高速磨削的磨粒接触时间和材料的应变率。分析了磨削过程中磨粒的冲击对零件表面完整性的影响机制,主要是针对表面加工硬化这一方面来展开讨论的,同时对冲击对零件表面残余应力的影响和表面粗糙度的影响也做了阐述。磨粒冲击造成的硬化现象经过分析讨论主要是磨粒在冲击零件表面的时候由于冲击力的作用,零件表面有很大的应变率,零件表面位错的密度会迅速变大,宏观现象就是材料的硬度变硬。工件表面会随着冲击压力的增大而变硬,当冲击硬化达到一定的饱和状态时,则随着压力的增加,材料表面的硬化现象将减小。原因是冲击形成的热会在结构中形成材料的再生和再结晶,从而减小冲击生成的缺陷效应。以理论为基础,用DEFORM-3D软件对基于单颗磨粒平面磨削冲击过程对45钢进行了有限元仿真,获得了磨削力的变化规律及工件内部的应力场的分布情况,对磨削过程中零件表面应变和应变率的进行了分析对比,提出磨削参数对磨削过程的影响。磨削过程中材料受力曲线体现出磨削力的加载和卸载过程,对等效应力的分析说明磨削过程中工件受力其实是很多的脉冲力合成的,磨削过程其实就是冲击过程。应变率曲线体现出冲击这一现象。仿真分析和理论分析互相验证彼此的正确性。最后对磨削表面强化层厚度和磨削表面硬度做测量,一方面验证了仿真的准确性,另一方面说明磨削过程中磨粒的冲击作用确实存在,但是在常规磨削中冲击作用要弱于淬火作用。