工程陶瓷,又名结构陶瓷,由于其耐腐蚀、耐磨损、高强度等优越的性能而被广泛地应用于现代工业。然而,也正是由于其硬脆性,导致其加工困难,并且加工的过程中不可避免地出现表面/亚表面损伤,降低了工件的性能,另外,工程陶瓷的加工成本达到了全部加工成本的45%以上。因此,在提高工程陶瓷加工质量同时提高加工效率一直是一个亟需解决的问题。本文基于单点磨削方法,探讨了预压应力对降低工程陶瓷加工过程中损伤的影响机理,为工程陶瓷预压应力加工提供理论支持。主要研究内容如下:1.搭建了可用于预压应力下单点磨削的实验系统,并使用ANSYS软件对砂轮盘进行强度校核。分析了单点磨削的运动轨迹,讨论了单点磨削轨迹与实际磨削过程中的磨削深度区别。2.对氧化锆陶瓷与氧化铝陶瓷进行了预压应力下的单点磨削实验。分别观测了氧化铝陶瓷和氧化锆陶瓷的表面/亚表面形貌,分析了预压应力值、磨削深度对工程陶瓷加工过程中表面/亚表面裂纹扩展的影响规律。3.使用单点磨削工具进行了不同加工参数下的双划痕实验。结果显示,两道划痕之间相互作用的剧烈程度和预压应力值、磨削深度以及划痕间距紧密相关,两道划痕之间的相互作用可以在一定程度上提高材料去除率。在相同的加工参数下,氧化铝陶瓷双划痕作用的剧烈程度要大于氧化锆陶瓷。本文通过单/双划痕对预压应力下的工程陶瓷材料去除机理及裂纹扩展规律进行了深度的研究,为实现工程陶瓷的高效、低损伤加工提供了理论支持。