磨削加工是机械加工方法中重要的加工方式之一,是磨料在工件表面划擦或耕犁达到去除材料的目的。“工欲善其事,必先利其器。”砂轮的制造是整个磨削过程中至关重要的环节,砂轮的特性与组织形态对磨削力、磨削温度、磨削效率、被加工工件的精度、表面完整性等都起到了关键作用,砂轮的好坏直接影响磨削加工的质量。因此,在磨削加工中,为了提高砂轮的磨削性能,砂轮的制造技术一直是人们研究的热点。本文首先将叶序理论与磨削机理相融合,提出了一种新型叶序排布磨粒族砂轮,并分析了叶序系数、磨粒族直径、磨粒族排布形式等对磨粒族排布形态的影响。结合金属蚀刻原理和电镀技术,设计出该新型叶序排布磨粒族砂轮的制造工艺流程,并利用三维造型软件(UG)设计出不同参数磨粒族砂轮。其次根据所设计的新型叶序排布磨粒族砂轮的制造工艺流程,制造出所设计参数的磨粒族砂轮。其中的关键步骤是叶序排布防蚀层的制备,叶序排布凸台表面的制备、以及如何在叶序排布凸台表面实现磨粒族的可控排布。本文采用光刻技术制备了叶序排布防蚀层,利用电解蚀刻加工出叶序排布凸台表面,并在凸台间隙涂覆可剥离电镀绝缘漆成功的实现了磨粒族在叶序排布凸台表面的可控排布。然后搭建了磨削试验平台,对叶序排布磨粒族砂轮进行了磨削性能对比试验。本文分别进行了不同叶序系数、不同磨粒族直径、不同磨粒族排布形式、不同磨削参数下的磨粒族砂轮磨削性能对比试验,结果表明:通过改变磨粒族砂轮的叶序系数、磨粒族直径、磨粒族排布形式等可以实现磨粒族砂轮的优化;选取合适的磨削参数(进给速度vw、砂轮线速度vs、磨削厚度ap)可以实现磨粒族砂轮良好的磨削性能,且在相同的磨削试验条件下,叶序排布磨粒族砂轮的磨削性能要优于其他磨粒族排布形式的砂轮。最后利用FLUENT软件对磨削区磨削液的流动状态进行了仿真,仿真结果表明:磨削液在叶序排布磨粒族砂轮磨削区内沿着叶列线沟槽均匀流动,且叶序排布磨粒族砂轮磨削区磨削液的流动要比其他排布形式的磨粒族砂轮流动更均匀。