脆硬材料具有优良的机械、热学等性能,近年来被广泛应用于航空航天、机械、军事、精密制造等领域,而脆硬材料的高脆性和高硬度使其可加工性大大降低,被加工的零件大多会产生不同类型的表面损失,导致零件强度的降低。由于脆硬材料广阔的应用前景及其磨削加工方法较低的生产效率、难以控制的表面质量,都要求对脆硬材料的磨削加工进行全面深入的研究。因此,本论文将超高速磨削工艺应用于脆硬材料加工,力求获得延性域加工,深入研究脆硬材料磨削加工机理,分析磨削参数对磨削力、磨削温度的影响规律,为提高加工效率和表面加工质量提供了理论支持。本论文针对脆硬材料磨削加工现存的优点与缺陷,推导出新的磨削模型,通过对脆硬材料超高速磨削的仿真,进而对脆硬材料磨削加工机理进行了深入研究。论文的研究工作主要包括以下几方面：(1)根据金刚石砂轮表面的实际形貌、磨粒形状的不规则性,建立了砂轮物理仿真模型。该模型的磨粒是六面锥体,结合模型参数计算得到了砂轮的有效磨粒数。(2)根据脆硬材料的磨削机理,将材料去除过程分为塑性变形去除和脆性断裂去除,建立了针对脆硬材料的磨削力模型。采用该模型对Al2O3、Si3N4、SiC进行了仿真研究,分析了磨削参数对磨削力的影响规律。结果表明：在磨削过程中,塑性变形阶段磨削参数对磨削力的影响要大于脆性断裂阶段。(3)考虑砂轮磨粒与结合剂不同的传热特性,建立了磨削热量分配模型,并结合三角形热源建立了平面磨削脆硬材料的温度分布模型。采用该模型进行MATLAB温度仿真,分析了磨削参数对温度分布的影响规律,磨削温度随着砂轮速度、磨削深度的增大而增大,同时在相同条件下采用有限元方法对脆硬材料进行了仿真,比较两种方法温度相差在允许范围内,初步验证磨削温度模型的建立具有可行性。(4)采用VC++和OpenGL开发了仿真加工系统,能够获得最优磨削参数,更加直观、简便地反映出不同加工参数对脆硬材料平面磨削的影响规律。