现如今,磨削加工技术及磨床的应用在现代机械加工制造中也起到越来越重要的作用,但是传统的砂轮制造方法所制造砂轮上磨粒处于一种随机地排布,这导致在磨削加工时砂轮上的参与磨削的有效磨粒只占总磨粒数的少数,砂轮容屑空间不足不利于磨削液的流动及磨屑的及时排出,这些都会引起磨削加工中增大磨削力,磨削温度升高甚至引起工件烧伤,工件加工质量下降。因此,对砂轮表面磨粒的进行有序排布,使磨粒在轴向和周向实现非等距错位排布,形成空间上的互补,增加有效磨粒数并增大容屑空间,提高砂轮磨削性能问题成为当今磨削技术发展的重要方向之一。本文首先将生物学中的叶序理论创造性地应用于磨削领域,将其与磨削理论有机结合,设计并制造出了以叶序排布砂轮为基础的磨料有序化排布砂轮。综合考虑磨削区内的情况和镜像原理等,以已知的热源模型和热分配模型为基础得到了磨料有序化排布砂轮磨削区域的温度分布规律,建立了其磨削温度场模型。其次,本文采用工程上广泛应用的计算分析软件MATLAB对磨料有序化排布砂轮磨削温度场进行计算、仿真研究。分别对磨料有序化排布砂轮的普通磨削、缓进给磨削和高效深磨进行计算仿真研究,分析了磨料有序化排布砂轮在不同磨削状态下的温度分布情况以及砂轮线速度Vs、工件进给速度Vw和磨削深度ap对磨削温度的影响,并对不同排布砂轮进行了对比分析。仿真结果表明:磨料叶序排布砂轮的磨削温度要低于其它有序化排布砂轮的磨削温度。最后,本文对磨料有序化排布砂轮的磨削性能进行了实验研究,通过搭建实验平台进行了磨料有序化排布砂轮磨削TC4合金的温度实验研究。实验中,对磨削温度进行取样测量,分析了实验中工件表面磨削温度的分布情况及工件进给速度Vw和磨削深度ap对工件表面温度变化的影响,并对不同排布砂轮进行了对比分析。实验结果表明:在相同磨削条件下,磨料有序化排布砂轮能有效降低TC4的磨削温度,使用叶序排布砂轮能获得更低的工件表面温度。