碳化硅陶瓷(SiC)作为一种典型的硬脆材料,具有强度高、耐高温、耐腐蚀等优异的物理化学性能,在光学反射镜、核设施、航空和航天领域具有巨大的应用价值。然而,SiC陶瓷的高强度和高硬度使其加工困难,难以实现高效、高质量加工。砂轮是精密加工的执行者,是对加工质量控制的关键一环,然而,砂轮在磨削SiC陶瓷的过程中极易磨损,造成加工质量不稳定,延性域磨削比例降低,最终导致SiC加工成本高,加工质量低。因此,本文从单颗金刚石磨粒和单层钎焊金刚石砂轮两个方面来研究金刚石磨粒的磨损过程并分析金刚石砂轮的磨损状态对SiC陶瓷加工质量的影响。本文主要工作及取得的成果如下:(1)本文首先进行了单颗磨粒的磨损试验和仿真,发现金刚石磨粒的磨损过程依次为:平台磨耗、磨粒破碎和磨粒脱落,且金刚石磨粒磨损的关键在于切削刃的钝化。磨削开始时,磨粒的磨损速度极慢,在切削刃钝化后,磨粒的磨耗速度先快后慢。进一步试验发现,在最大未变形单颗磨粒切厚为0.3μm时,磨粒的平台磨耗面积最大,平均磨削力最大,磨粒寿命最短。(2)根据单颗磨粒磨损试验的分析结果,确定了单颗磨粒磨损类别,并开发了以卷积神经网络为基础的磨粒磨损类别识别算法,完成了对砂轮表面出露磨粒、未出露磨粒、磨耗磨粒和破碎磨粒数量的统计,实现了对砂轮磨损状态的自动测量。(3)进行了单层钎焊金刚石砂轮磨削SiC的磨损试验,记录、分析了试验过程中砂轮磨损状态的变化情况。根据对SiC工件表面粗糙度、表面形貌、脆塑比例的研究,将砂轮磨损分为两个阶段,第一阶段的磨损有利于加工质量的提高。并发现了两种阶段的交替与砂轮磨损状态有关,阶段转换时,脱落磨粒占比从0.58%激增到1.86%。