随着人们对产品表面精度的需求不断提高,固结磨料研磨加工技术作为获得精密和超精密加工面的一种重要方法,日益受到人们的重视,因此,该技术的研究具有十分重要的意义。本文首先对固结磨料研磨技术的加工机理进行了研究,从磨粒角度入手,分析了磨粒的受力和分布情况,对磨粒与加工工件之间的接触状态和相对运动状态进行了研究,并且分析了影响研磨轨迹的因素,得出工件的偏心距影响研磨轨迹的范围和轨迹分布密度。然后基于固结磨料研磨的加工机理,在磨粒尺度下,建立了待加工工件的材料去除率和表面粗糙度的理论预测模型,对工件的材料去除率和表面粗糙度进行数值模拟仿真,分析材料去除率和表面粗糙度随各个参数变化的趋势;以磨具的均匀磨损为理论依据,设计出固结磨料研磨磨具的表面沟槽结构,并应用有限元分析软件对沟槽尺寸进行优化。最后,制作了优化后的研磨磨具并进行研磨实验,对比实验结果和数值模拟仿真结果,得出结论:优化设计的磨具能有效提高工件的表面质量,并且验证了建立的理论预测模型的正确性,即材料去除率正比于磨粒尺寸、研磨机的主轴转速和研磨压力的二分之三次方,反比于磨具中磨粒浓度的二分之一次方;表面粗糙度随磨粒尺寸的增加而增大,且表面粗糙度正比于研磨压力,反比于磨具中磨粒的浓度,而研磨机的主轴转速对表面粗糙度基本无影响。以此研究结果为依据,可对具体工件的固结磨料研磨工艺进行规划,以提高研磨效率和研磨质量。