模具行业在现代社会中具有非常重要的作用,为了提高模具的使用性能和寿命,激光表面强化技术得到了越来越广泛的应用。然而在提高模具性能的同时,也给模具的加工带来了难度。对于自由曲面的光整加工,刚性研磨工具难以与工件曲面形成良好的面接触,加工精密表面不但质量不稳定且加工效率低。本人所在课题组提出了软固结磨粒气压砂轮光整加工技术以解决上述问题。本文在软固结气压砂轮现有研究的基础上,对软固结磨粒群的接触力网进行了分析,然后利用离散元软件对接触力网进行了仿真,最后分析了软固结磨粒的磨损形式和机理。本文主要内容有以下几个方面：(1)介绍了离散元中最常用的硬球模型和软球模型。然后描述了硬球模型的碰撞模型、颗粒运动方程以及基于硬球模型的颗粒离散元模拟流程图。最后根据软球模型建立了软固结磨粒群加工时的法向接触模型、切向接触模型和滚动接触模型。(2)力链是磨粒群内部受力变形以及能量耗散的主要原因,分析了软固结磨粒群接触力网及应力群积效应,并通过仿真和实验验证了软固结磨粒群的接触力大于游离磨粒的接触力。(3)软固结磨粒群在磨削时能受到橡胶基体的柔性支撑,其磨削特性既不同于砂带,也不同于游离磨粒。然而气压砂轮有效加工的时间很短,磨损情况较为严重。针对这一情况,本文分析了软固结磨粒群磨粒的磨损过程及磨损机理,通过实验分析了气压砂轮自转速度ω、下压量d及磨粒种类等对气压砂轮磨损过程的影响规律,并对不同种类磨粒的磨损表面形式进行了观测。结果表明：软固结磨粒磨损可以分为初期磨损阶段、正常磨损阶段和严重磨损阶段；磨粒的磨损随着气压砂轮自转速度ω和下压量d的增大而变得严重,但是当气压砂轮自转速度ω增加到某一定的值时,磨粒的磨损反而会下降。本文研究成果对利用软固结磨粒气压砂轮进行光整加工具有一定的应用价值。