铁路运输是国家交通运输体系中最为重要的组成部分,目前国内外铁路的维护主要以打磨技术为主。基于国内外钢轨打磨砂轮的发展现状,尤其是我国砂轮的制备工艺技术与进口打磨砂轮存在不小的差距,本课题开发了一款自主设计且能与国外产品竞争的新型复合砂轮,结合钎焊工具的优异性能和广泛应用前景,在传统树脂结合剂砂轮基体上嵌入钎焊超硬磨料结块研制出一款新型复合砂轮,同时研究了新型复合砂轮打磨钢轨的机理与磨削性能。本文的主要研究内容有:(1)设计了新型复合砂轮结构,以树脂结合剂刚玉砂轮为基体镶嵌钎焊超硬磨料结块,对二者的结构整合进行了理论分析,确立了新型复合砂轮结构的最优方案。(2)开发了一套钎焊超硬磨料结块及新型复合砂轮的制造工艺,选择合适的磨料、钎料和砂轮基体材料等以及制造工艺流程,成功研制出钢轨打磨用新型复合砂轮。(3)研究了新型复合砂轮的综合性能,通过钢轨打磨试验对比分析了新型复合砂轮与进口树脂结合剂砂轮的磨削性能,使用相应的仪器和装置对磨削过程的磨削力、磨削温度和磨削后钢轨表面粗糙度进行检测和分析,试验结果验证了新型复合砂轮的综合性能优于进口树脂结合剂砂轮。(4)建立了钢轨打磨过程中磨削力数学模型,通过新型复合砂轮与进口树脂结合剂刚玉砂轮在钢轨打磨试验中磨削力的测量值,与从理论分析角度对两组砂轮磨削力的计算值进行比较,验证了磨削力数学模型的可靠性。