钛合金以其优越的性能在航空航天、发动机等特种材料领域得到了广泛的应用,但是钛合金由于其自身的特性,其加工性非常差,在加工过程中会出现砂轮粘附严重、磨削温度高、磨削力大、表面质量难以保证等问题。针对于这个问题,本课题设计研发了一种专门磨削钛合金用的CBN砂轮,采用硬度大、磨粒锋利的CBN磨粒,结合剂采用具有化学稳定性好、耐腐蚀性的陶瓷结合剂,根据材料学原理,挑选了高热导率的石墨作为添加剂。通过分析石墨对陶瓷结合剂的耐火度、流动性和抗折强度的影响,并分析了添加石墨后的复合样条微观结构的变化。通过综合考虑,设计出一种新型的高热导率陶瓷结合剂CBN砂轮。此外,本课题还基于abaqus对单颗粒磨削钛合金进行了仿真,分析了单颗粒磨削过程中切屑的形成、磨削力的变化、磨削温度的变化,做了充足的理论研究。最后,通过自制的高热导率砂轮与购买的普通砂轮磨削钛合金作比较,探究自制高热导率砂轮的优势。研究表明:随着石墨含量的增加,陶瓷结合剂的耐火度大幅升高,陶瓷结合剂的流动性呈现下降的趋势。陶瓷结合剂抗弯强度下降变化趋势。从复合样条微观结构分析,随着石墨含量的增加,陶瓷结合剂的复合样条的玻化程度逐渐变差,磨粒的包裹度逐渐下降,磨粒之间结合剂桥断裂严重。当石墨添加量为2%时,陶瓷结合剂耐火度下降不大,流动性更加合理,复合样条气孔率增大,容屑率也增强,对于钛合金磨削具有优势。通过分析,制作出了高热导率陶瓷结合剂CBN砂轮。本文通过abaqus仿真磨屑形成过程。当刚开始切入工件,工件受磨刃的挤压开始变形,与磨刃接触处有较大的应力,工件的磨削温度主要集中在第二变形区,磨粒的磨削热主要在切削刃区域。随着磨削的进行,第一变形区发生大变形,形成应力集中带,产生较高的剪切热;工件第二变形区网格变形较大,证明该区域滑擦严重,塑性变形大。磨粒的磨削热主要由于滑擦作用集中在前刀面。本文通过对比实验发现:高热导率陶瓷结合剂CBN砂轮磨削温度、磨削力、表面粗糙度、表面质量都要优于购买的普通砂轮。在高速磨削情况下,自制砂轮磨削钛合金后未出现烧伤现象,表面粘附性降低,表面更加平整。