硬脆材料的磨削力预测对制造企业产品的质量要求有着重要影响。随着制造业的发展,各种具有优良属性的硬脆材料被频繁的使用到工业生产过程中,稳定的磨削加工系统将直接影响到硬脆材料的加工精度。而磨削力作为一个衡量磨削过程的重要指标,对其研究至关重要。本文在回顾和总结以往硬脆材料磨削力建模的相关成果后发现,针对硬脆材料（Si₃N₄陶瓷和硬质合金）刀具的磨削力建模问题,多采用传统的端面磨削和仿真的方法,鲜有文献考虑到具体实际工况对磨削力的影响。然而,实际加工过程中,硬脆材料刀具的磨削加工实际是属于轴向进给的端面磨削,区别于传统的端面磨削。因此,本文围绕此问题,建立了一种基于硬脆材料端面轴向进给的磨削力数学模型,并通过Si3 N4陶瓷和硬质合金的磨削实验验证了该模型的有效性,进而分析不同工艺参数变化对磨削力的影响和对已加工工件表面质量的影响。首先研究了硬脆材料的脆塑转变机理。本文通过分析单颗磨粒切削硬脆材料的过程,将硬脆材料的脆塑转变分为塑性变形去除、脆塑混合去除和脆性断裂去除三个阶段,并根据单颗磨粒未变形切屑厚度的几何模型推导出临界未变形切屑厚度的解析表达式。然后建立了一种基于硬脆材料端面轴向进给的磨削力模型,并确定了其稳定边界。硬脆材料的磨削过程大致可以分为滑擦、耕犁和切削变形三个阶段,建立在此基础上,本文将硬脆材料端面轴向进给磨削所产生的磨削力分为轴向切屑变形力、切向切屑变形力和切向滑擦力三个空间分量,并结合比切屑能和材料本构求出这三个磨削力分量,完成磨削力的数学建模。为了进一步完善所建立的磨削力模型,本文对影响磨削力的工艺参数进行了限制,求得了使磨削工艺系统稳定工作的边界条件。最后对已建立的磨削力模型进行实验分析。通过实验的方式验证了本文所建立磨削力模型的有效性,并进一步分析了工艺参数的变化对磨削力和已加工工件表面质量的影响,得到了磨削力与砂轮的旋转速度成反比,与砂轮的轴向进给速度成正比的结论,以及基于已加工工件表面质量磨削Si₃N₄陶瓷的最优工艺参数的选取。