传统的磨削加工已经不能满足当前的需求,传统磨具的上的磨粒是无序排布的,且这些磨粒的等高性比较差。这就导致了砂轮表面的容屑能力较差,且不利于磨削液的进入,不容易散热,容易造成工件表面烧伤,使得工件的表面质量下降,砂轮的寿命降低。因此,改善砂轮磨削性能已成为当今主要的研究方向之一。为了提高砂轮的磨削性能,需要把砂轮表面的磨粒进行有序化排布和提高磨粒的等高性,从而提高磨削效率和改善加工表面质量。本文首先根据外圆磨粒有序排布理论,通过砂轮和工件相互作用过程的运动分析,建立了磨削过程的工件表面粗糙度数学模型。利用软件进行仿真,得到不同磨削参数下工件表面的三维形貌,通过对比仿真,得出磨粒叶序排布砂轮可降低工件表面的粗糙度值。其次,对砂轮表面磨粒等高性的影响因素进行了分析。首先对磨粒进行分选,缩小磨粒的尺寸差,并利用筛选完成的磨粒完成了砂轮的制造。利用显微镜对磨粒的采样和数据分析可得出,该种砂轮的磨粒尺寸的标准差较小,说明磨粒凸出高度的等高性较好。最后,对磨粒不同排布砂轮和经过磨粒筛选完成的砂轮进行了磨削实验研究,通过分析可知:在单因素变化的条件下,砂轮转速ns的增大,工件进给速度vw的减小,磨削厚度ap的减小,都使得工件表面粗糙度有所降低。同时在相同的磨削条件下,叶序排布砂轮得到的工件表面粗糙度优于错位排布,错位排布优于无序排布;经磨粒筛选的砂轮比磨粒非筛选的砂轮具有更好的表面粗糙度。