超高速点磨削是超高速磨削技术和点磨削技术的结合，利用超高速磨削高效、切削能力强和点磨削材料去除率大、表面质量高的特点进行磨削加工。其微观实质是众多磨粒在工件上的切削加工，磨粒的行为因砂轮速度的提高和砂轮倾斜而表现得与传统外圆磨削不同。磨削机理因力学特性和热特性、砂轮，工件接触振动、砂轮磨损形式等而发生变化。因此，传统外圆磨削机理并不完全适用于超高速点磨削。本课题来源于国家自然科学基金项目(No.50775032)。本文主要研究工作和取得成果有如下几方面：　　 (1)阐述了点磨削概念和工艺特点，概述了国内外研究现状，说明了东北大学开展点磨削研究的条件、课题来源和研究意义，总结目前相关研究存在的问题。　　 (2)结合接触力学、冲击动力学、传热学、摩擦学、振动学等基础理论分析了超高速点磨削相关机理，系统地建立了点磨削几何学模型。点磨削兼具车削高材料去除率和磨削高表面质量的优点，是一种优质“旋切”工艺。本文系统分析了砂轮磨削轨迹、砂轮工件空间位置、工件临界进给速度、点磨削切屑生成机理、材料去除方式、工件合成速度、磨削区形状、砂轮承载等机理。点磨削磨粒划擦实验表明磨粒的实际切深要比理论切深小。随后分析了点磨削材料去除率和回转曲面点磨削机理。　　 (3)设计制作了超高速点磨削砂轮，优化了磨料层结构，并用激光传感器、扫描电镜综合评价其表面形貌。结合有限元计算和试验发现该砂轮磨削能力强、强度充裕、超高速旋转时变形小、对主轴负载小，应用效果理想。　　 (4)分析了点磨削砂轮磨损机理，建立了点磨削砂轮的磨损模型。研究发现，由于倾斜角的作用，改变了砂轮和工件的接触形式，点磨削在砂轮磨损方面具有传统外圆磨削不可比拟的优势。通过一定数量的点磨削试验，找出了使砂轮磨损最小的倾斜角区间。　　 (5)设计并完成了点磨削力和工件振幅的超高速点磨削正交试验，讨论了砂轮速度、磨削深度、工件轴向进给速度等磨削参数和光磨次数对点磨削切向力、法向力的影响趋势，得出点磨削力比范围和变化规律。测量了工件和测力项尖、砂轮系统的固有频率以选择合适的磨削参数。分析了磨削参数和光磨次数对点磨削切向振幅和法向振幅的影响情况及其对工件表面波纹度的影响。　　 (6)通过进行金相、残余应力、硬度和能谱试验，评定了超高速点磨削获得的加工表面的完整性。利用有限元方法对点磨削温度场分布进行了初步分析。结合热电偶方法和红外热像仪测温方法进行了普通砂轮速度条件下的点磨削温度试验。研究发现，点磨削使用CBN薄砂轮相对工件水平轴线倾斜后磨削工件，改善了磨削条件，无闭合的磨削区，冷却条件好。两种方法都得出点磨削温度不高。　　 (7)建立了点磨削条件下磨削液发挥作用的砂轮临界速度条件、有效流量、磨削区内磨削液压力等模型。设计了超高速点磨削试验中磨削液高压磨削区冷却和常压清洗非磨削区的加注方式。试验结果表明，这种加注方式对降低磨削区温度、清理磨屑效果良好。最后进行了超高速点磨削流体磨削压试验，发现相比传统磨削会有更多磨削液通过磨削区。　　 (8)对超高速点磨削加工表面粗糙度进行了系统性分析，结合磨削力、振动试验，重点分析了磨削参数和光磨次数对超高速点磨削表面粗糙度的影响。针对点磨削倾斜角、磨削参数、光磨次数和砂轮磨料层倾角对点磨削粗糙度的影响做了一系列单因素普通速度点磨削试验。通过对试验获得的加工表面分别进行表面承载特性、表面轮廓分布、表面相似性、尺度依赖性等分析和表面波纹度检测，综合评价了多参数条件下（超高速）点磨削加工生成表面粗糙度和波纹度，以及各参数对加工表面轮廓分布的影响趋势。　　 (9)总结了论文工作，并提出了探索性的建议。目前点磨削还只应用于少数有大批量生产需求的具有经济背景的大型企业，核心技术还未公布。本文系统地建立了适用于点磨削加工的理论模型，并进行了相关试验研究。研究成果对于揭示点磨削机理和相关规律，指导实际生产，打破技术垄断，尽早研制出国产点磨削概念机床，实现国内相关企业，特别是中小企业的点磨削应用是十分有意义的。