磨削工艺在现代机械加工中扮演的地位越来越重要，但由于磨削加工中大多为磨粒负前角加工，因此磨削加工过程中会产生大量的热，这使磨削区的工作环境极为恶劣。为了提高被加工工件的加工精度和表面质量，浇注式冷却润滑方式广泛用于磨削加工中。但浇注式润滑会消耗大量磨削液，这不但会增加生产成本，而且还会对环境和人身健康造成危害，因此，不能满足现代绿色加工的需要。干磨削和微量润滑磨削虽然能够满足健康环保的要求，但它们的冷却润滑效果不理想，特别是对难加工材料进行加工时，难以获得理想的工件表面完整性。由于纳米粒子优越的换热能力和摩擦学性能，纳米粒子射流微量润滑磨削工艺，能够较好的解决磨削区温度过高的问题，同时又改善了磨削区的润滑环境。本研究课题着重对纳米粒子射流微量润滑的润滑机理进行分析研究，特别对微量润滑射流的流场特性和纳米粒子的润滑机理进行了实验分析研究，具体研究内容如下：1、针对磨削加工在磨削区能量密度高的实际，对浇注式磨削、干磨削、微量润滑磨削及纳米粒子射流微量润滑进行了系统分析；在综述了微量润滑加工、纳米流体、纳米粒子射流微量润滑加工和磨削区流场特性的国内外研究现状的基础上，提出了纳米粒子射流微量润滑磨削流场特性对润滑作用机理的课题研究。2、结合液体自身表面张力和黏度及所受气动力，分析了液体雾化原理，并建立了液体雾化的数学模型；研究了流体喷嘴雾化特性，并给出了喷嘴雾化液滴粒径分布的理论模型和经验模型。3、研究了纳米粒子射流微量润滑在砂轮/工件界面的润滑机理，分析了微量润滑基油和纳米粒子的成膜特性及类“滚珠”润滑减磨机制；针对纳米粒子射流微量润滑工况，分析了砂轮转速、喷嘴位置、微量润滑基油及纳米粒子种类等加工参数对润滑效果的影响及其变化规律。4、利用流场CFD仿真平台Fluent，对雾化喷嘴的下游流场进行建模仿真研究，对连续相和离散相的轴向速度及径向速度进行对比分析；研究了工况参数对轴向速度、液滴粒径分布、位置分布的影响规律。5、利用i-speed TR型高速摄像系统，对雾化喷嘴出口处进行连续高速摄影采集，研究了液体的雾化过程、液滴粒径及液滴运动速度变化规律，并与理论值进行对比分析。6、针对镍基合金的平面磨削加工进行实验，将四种润滑磨削工况中获得的比磨削力、比磨削能、摩擦系数和工件表面质量进行对比分析，验证纳米粒子射流微量润滑的有效性；进一步利用不同种类微量润滑基油、纳米粒子、纳米粒子浓度、压缩空气压强、气液比和液体流量率进行磨削实验，得到镍基合金磨削加工流场参数与润滑性能的最优匹配。