超高速磨削由于其磨削力小、砂轮材料去除率高和改善难加工材料磨削性的特点,对传统磨削工艺带来了革命性的变革,是磨削工艺未来发展方向。针对金属基体砂轮密度大、比强度及比模量较低,导致超高速磨削加工精度、表面质量不稳定的问题,本文结合有限元仿真和磨削性能试验研究工作,设计、并制备适用于超高速磨削加工的轻质碳纤维增强树脂基复合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer,CFRP)基体砂轮,进一步挖掘超高速磨削加工优势。本文主要完成以下几项工作:(1)提出超高速砂轮磨削性能评价要素。采用试验和仿真手段,对不同基体材料的砂轮的磨削性能进行了分析和评价,仿真和试验结果表明,在高速磨削条件下,CFRP砂轮在基体应力分布、径向变形,磨削过程中的磨削功率、磨削振动、磨削力均优于钢基体砂轮。(2)基于高速磨削性能试验研究结果,利用有限元仿真软件,从CFRP砂轮结构对砂轮应力、应变分布、模态及气动特性等方面,对砂轮基体截面形状、铺层方式及节块设计进行优化,设计面向适用于超高速磨削加工的CFRP砂轮。(3)确定CFRP砂轮的制备路线,制备超高速磨削用CFRP基体CBN砂轮。针对超高速条件下离心力对砂轮安全性的影响,对CFRP砂轮进行动平衡调试和安全回转试验,并通过试验分析砂轮基体径向变形,砂轮磨削过程中的磨削功率、磨削振动及磨削力,对超高速砂轮磨削性能进行综合评价。试验结果表明,CFRP砂轮径向变形、磨削功率和振动较小,可以满足超高速磨削加工要求。