磨削过程中,工件材料的去除是通过大量切削磨粒与工件之间的相互干涉来实现的。高效高质量的磨削加工,需要理解和掌握磨粒-工件的微观相互作用规律,实现对磨削过程的主动控制。当前的研究通常是用基于理想磨削状态的单颗磨粒切削厚度模型来评价和调控磨削过程。该模型的建立是假设磨粒等距离分布且均匀地突出砂轮表面。基于该假设,磨削区所有磨粒都将平等地参与切削,并具有相同的切削厚度。在实际砂轮形貌中,磨粒粒径不均,岀露高度不一,间距有大有小,这就造成了磨粒与工件的干涉程度不一致,磨粒切削厚度不是一个单一值,而是一个分布。很显然,用理想磨削状态的单颗磨粒切削厚度模型来评价和调控实际磨削过程是不合适的。基于此,我们提出了应用磨粒切削厚度分布来评价和调控磨削过程的研究构想,通过仿真方法和试验手段相结合,对磨削过程中的磨粒切削厚度分布进行了系统研究,主要研究工作如下:（1）建立了磨粒切削厚度分布理论模型,通过试验验证了模型的准确性。基于所建立的模型,将考虑实际砂轮表面状况的磨粒切削厚度分布均值h_mean与使用传统模型计算的单颗磨粒切削厚度h_max值进行比较。结果表明,理想磨削状态的磨粒切削厚度h_max只是实际磨粒切削厚度分布的一个特例,而保证这一特例出现的前提条件是磨粒必须处于均匀的岀露和分布状态,这在实际加工中是不可能出现的。研究结果证实了进行磨粒切削厚度分布研究的意义和价值。（2）开展了磨削区不同状态磨粒分布特性研究。研究结果表明,结合工件材料性能和磨粒切入工件深度,可从磨粒切削厚度分布中分离出磨削区各种干涉状态（滑擦、耕犁、切削）磨粒的数量分布,为分析磨粒切削厚度分布特征与磨削比能的映射关系提供了理论基础。（3）开展了砂轮表面状态及磨削参数对磨粒切削厚度分布特征影响规律研究。建立了描述磨粒切削厚度分布特征的指标体系,实现磨粒切削厚度分布特征的参数化表达。揭示了砂轮表面状态参数及磨削参数对磨粒切削厚度分布特征的影响规律,为调控磨粒切削厚度分布建立理论基础。研究表明,通过砂轮径向修整,调节磨粒排布间距,优化磨削参数,可以实现对磨粒切削厚度分布的主动调控。（4）开展了磨粒切削厚度分布特征与加工结果映射关系研究。研究表明,磨粒切削厚度分布特征对加工结果有约束效应。如果单颗磨粒切削厚度小,磨粒切削厚度分布均值低,分布区间窄,分布峰度高,分布均匀且集中,就有利于形成光滑的工件表面,工件表面粗糙度就小;如果有效磨粒更多地集中在切削厚度值较大的区间内,滑擦磨粒、耕犁磨粒的占比就小,切削磨粒的占比就高,对应的磨削比能就小。这意味着可以通过调控磨粒切削厚度分布,实现对磨削结果及磨削比能的主动控制。（5）将上述研究成果用于实现满足工件表面粗糙度及磨削比能双重约束的砂轮主动设计,提出了由预期加工结果反向确定砂轮表面状态参数和磨削参数的设计方法及流程;用一个实例,试验验证了优化设计效果。