摘要：超声振动辅助磨削是在传统磨削的基础上给工件或砂轮施以超声振动的一种加工方法,在加工过程中会产生冲击、往复熨压以及超声润滑等效应,能够降低磨削力、提高工件表面质量、减小磨削热的产生等,在一定程度上克服了传统磨削的一些弊端。而磨削力是评价磨削过程和磨削结果的一重要参数,对超声振动辅助磨削过程中的磨削力进行研究,揭示超声振动对磨削力的影响机理及影响规律具有非常重要的意义。本文主要基于磨削运动学对轴向超声振动辅助磨削过程中的磨削力进行了研究,主要的研究工作包括：根据工件和砂轮的相对运动,建立了轴向超声振动磨削时磨粒的运动方程,对磨粒的运动特点、运动轨迹、运动弧长以及切屑断面面积进行了分析,结果表明超声磨削的运动弧长大于普通磨削,而切屑断面面积小于普通磨削。假设未变形磨屑厚度服从瑞利分布,建立了普通磨削和轴向超声振动磨削的平均未变形磨屑厚度计算表达式,经分析比较发现前者大于后者,由此得出了超声磨削的切削变形力小于普通磨削的结论,并且其降低率随振幅和频率的增大而增大,但是砂轮线速度的增大对降低率有一定的削弱作用；根据磨粒与工件的相对运动关系,分析了轴向超声振动磨削时磨粒在主切削方向上的摩擦力,结果表明其小于普通磨削的,并且降低程度与振幅和频率成正相关的关系。综合切削变形力和摩擦力两部分,分析了轴向超声振动磨削力小于普通磨削力的具体原因,并得到了两种磨削方法下的磨削力模型。实验研究了磨削深度、工作台速度和超声振幅对磨削力的影响,结果表明：磨削力随磨削深度和工作台速度的增大而增大,但是在同一磨削参数下,轴向超声振动磨削的磨削力相比于普通磨削有所降低,并且随着振幅的增加,磨削力的降低率增大。应用试验数据对磨削力模型进行了验证,证明了所建模型的有效性。图41幅,表9个,参考文献73篇。