工程陶瓷以其高强度、低膨胀率、耐磨损及高化学稳定性等优越的性能被广泛应用于机械、冶金和化工等工程领域中。目前陶瓷加工主要采用普通磨削和高速浅磨加工方法,加工效率低、成本高。高效深磨以大切深,高砂轮线速度为主要工艺特征,既能实现高的切除率,又能保证高的加工表面质量。磨削加工切除单位体积材料时需要非常高的能量输入,并且大部分会以热能的形式进入工件,导致磨削区的温度升高,当磨削温度较高时,零件金相组织将发生变化,甚至出现磨削烧伤和磨削裂纹的一系列磨削缺陷。因此,研究陶瓷高效深磨温度来探索解决产生磨削缺陷的热机理以及寻求控制磨削工件质量具有重要的现实意义。本文首先利用解析法对高效深磨温度场进行了分析,然后利用有限元法详细地分析了磨削参数如砂轮线速度、工件磨削深度、工作台速度等对氧化铝及部分稳定氧化锆两种工程陶瓷材料高速高效磨削温度场的影响规律,预测了钛合金高效深磨温度场的变化趋势。同时分析了磨削温度对工程陶瓷材料的热应力的影响,利用其结果对磨削热裂纹进行了探讨。最后用实验对有限元仿真结果进行了验证。通过研究发现,利用有限元分析软件可以对高效深磨温度场进行有效的仿真分析,其结果与实验测量值误差较少,且比解析解更精确地反应了磨削过程中温度场的变化规律。比较后发现,浅磨与深磨温度场有很大的差别,针对不同的材料,温度场显示出不同的趋势。浅磨比深磨材料受高温影响深度小,但温度梯度大。高温大量聚集在加工表面,对表面下材料影响很小,传热比大的材料温度对其表层的影响深度要大,其温度梯度相对要小。湿磨可有效地降低磨削区温度,传热比大的材料受冷却的效果更明显。同时发现,温度梯度和热应力的大小与热裂纹的形成存在一定的对应关系。本文的研究成果揭示了工程陶瓷高效深磨温度场及热应力的内在规律,有助于建立完善的高效深切磨削基础理论体系,对生产实践有一定的指导意义。