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工程陶瓷材料因为性能优良,被广泛应用到各工业领域。但与金属材料相比仍属于高硬脆性材料,用常规加工方法加工易产生裂纹、崩碎等质量缺陷,解决这一难题的有效方法是采用精密超精密加工实现陶瓷材料的塑形域磨削,获得良好的表面质量,而塑性域磨削可以通过改变磨削参数来降低单颗磨粒的未变形磨屑厚度来实现。超声ELID复合磨削是一种复合加工新技术,它融合了超声磨削的高效精密以及ELID磨削的镜面等优点,为硬脆材料高效精密加工提供了新方法,而研究超声ELID复合磨削的未变形磨屑厚度对于揭示材料的脆塑性去除及获得良好的表面质量具有重要意义。本文对超声ELID复合磨削ZTA纳米复相陶瓷进行研究。首先在总结前人研究的基础之上建立了超声ELID复合磨削下的未变形磨屑厚度模型,并对各参数对未变形磨屑厚度的影响规律以及敏感度趋势进行仿真分析,仿真结果表明,当磨削深度变大,砂轮线速、工件线速度、超声频率、超声振幅减小时未变形磨屑厚度增大,对未变形磨屑厚度的敏感度顺序是:swpa>>>>ΑVVf。同时,为验证模型是否可行,建立了基于未变形磨屑厚度模型的表面粗糙度预测模型,通过将预测值与实验值对比间接验证未变形磨屑厚度模型的可行性。其次,通过观察和测量磨削过程中磨削力、工件表面形貌、表面粗糙度等磨削效果,分析磨削效果与未变形磨屑厚度之间的关系。对ZTA纳米复相陶瓷的脆塑性去除机理进行实验研究,实验结果表明,平均未变形磨屑厚度为1.565μm时材料去除方式发生转变,小于1.565μm时材料去除方式为塑性去除,大于1.565μm时材料去除方式开始向脆性去除转变。最后,给出超声ELID复合磨削下单颗磨粒的切削轨迹方程,计算出单颗磨粒切入和切出工件的时间以及次数。采用MATLAB软件仿真各参数对磨削纹理的影响,仿真结果表明超声振幅和频率、砂轮转速越大、工件转速越小、磨料粒度越细磨削表面纹理越密集,表面粗糙度值越低,表面越光滑。然后从砂轮转速、工件转速、砂轮磨料粒度三个方面对磨削纹理的影响进行实验研究,实验结果与仿真结果一致。