磨削强化是一种将表面热处理与磨削加工集成于一体的复合加工方法。该方法省去了热处理工艺,使产品的加工工序缩短、加工时间减少、生产成本降低、生产效率提高,同时还减少了能量的浪费,降低了对环境的污染。因此,与传统表面淬火工艺相比,磨削强化技术具有显著的经济效益。然而,在干磨条件下,磨削区缺少润滑冷却作用,致使磨削强化后工件的表面质量差,从而制约了零件的使用性能。基于此,本文将微量润滑(Minimum Quantity Lubrication,MQL)技术应用到磨削强化加工中。在使用微量磨削液的条件下,高效润滑冷却磨削加工表面,以期在对强化层深度影响较小的情况下,使磨削加工零件的表面质量得到改善,提高加工零件的使用性能。本文的主要研究工作有:(1)根据砂轮气障层形成原理及气障层对磨削液进入磨削区的影响规律,利用FLUENT软件对磨削楔形区的气体运动进行模拟,获得磨削楔形区气体运动的速度场和压力场。研究了喷嘴方向、压缩空气压力和磨削液流量对磨削液进入磨削区的影响规律,并提出了改善磨削液进入磨削区的方法。(2)在干磨与MQL条件下进行磨削强化实验,对不同冷却润滑条件下的磨削力、磨削温度和强化层表面质量进行对比研究。研究表明:与干磨相比,MQL磨削强化工件的强化层深度略有降低,但工件的表面质量得到了有效改善。(3)利用ANSYS软件对MQL磨削工件的温度场进行仿真,获得磨削强化过程中工件温度的分布状态;并根据强化层的形成机理对强化层的深度进行了预测,获得在不同磨削深度和工作台速度条件下的MQL磨削工件强化层深度的变化规律。(4)通过磨削强化实验研究了MQL参数对磨削力、强化层深度和表面粗糙度的影响规律。研究表明:MQL参数对强化层的深度影响不明显;喷嘴处于正向喷射磨削区时,表面粗糙度值最低;增大压缩空气压力时,表面粗糙度值降低;增大磨削液流量时,工件表面粗糙度值降低。