硬脆性材料的精密加工中,金属基细粒度金刚石工具凭借其高形状精度、稳定性和耐用性等优势受到了广泛的欢迎,而工具修整一直是限制金属基细粒度金刚石砂轮广泛应用的主要因素之一。传统的机械修整方法不仅难以精确控制修整量,还会对磨粒和结合剂产生机械损伤。电火花修整法和在线电解修整法等新型修整方法,能较好的实现金属基细粒度金刚石工具的精密修整,但它们也还存在设备复杂、昂贵、调控困难、环境污染等不足之处。本课题基于生物去除加工的基本原理,提出一种新型、绿色、可控的铜基金刚石工具的修整方法——生物在线修整法（Biological In-process Dressing,BID）。论文针对该新型修整方法的构思、原理、技术、工艺展开完整的研究,其主要工作及重要结论如下:（1）利用氧化亚铁硫杆菌对铜（Cu）、钴（Co）、铁（Fe）、锡（Sn）和钨（W）五种单质金属进行了生物去除加工试验,结果表明除了钨金属外,其它金属均可以利用生物的方式实现去除加工,去除量随时间呈良好的线性关系;微生物去除单质金属的基本原理是微生物持续地将Fe2+转化为具有高氧化性能的Fe3+,从而实现持续的金属化学腐蚀去除;实验揭示了单质金属的生物去除效率主要是由金属本身的腐蚀电化学特性决定;而导致Co金属材料去除率降低的原因是该金属在生物去除过程中所产生的数十微米的反应层。（2）利用氧化亚铁硫杆菌对Cu-Co、Cu-Fe、Cu-Sn和Cu-W四种二元粉末烧结体进行了生物去除加工试验,结果表明四种Cu基二元粉末烧结体的生物去除量也随时间呈良好的线性关系;实验揭示了生物去除二元烧结体的去除机理,与单质金属的去除有所不同,二元金属之间组成的微型腐蚀原电池会导致生物选择性去除烧结体中的金属;除了腐蚀作用外,烧结体中抗腐蚀性的金属间化合物以及粉末颗粒的脱落都会影响烧结体的生物去除效率。（3）利用田口法研究环境温度、培养液流速（摇床摇速）、加工过程中培养液的pH值和微生物浓度对材料去除率、材料去除率稳定性和表面粗糙度的影响,确定了最优参数组合。发现在一定范围内,材料去除率与培养液Fe3+浓度呈线性关系。（4）结合上述机理研究成果,创新性地设计并制备了一套生物在线修整装置。它可以实现细菌固定化培养,能在不影响微生物正常生长代谢的情况下,将不含微生物上清液持续循环地输送到金刚石磨具的加工表面上,实现在线修整。通过多组磨削和抛光实验,验证了生物在线修整金刚石工具的可行性。（5）利用Cu-Co基粗粒度金刚石磨粒研磨盘粗研加工石英玻璃和蓝宝石,可以发现,对于石英玻璃在有生物在线修整的条件下,金刚石磨粒的出露高度明显提高,达磨粒粒径的60%;此时的研磨效率提高了近10倍,但表面质量有所下降;研磨蓝宝石时在有生物在线修整的条件下,金刚石磨粒的出露高度大约保持在磨粒粒径的1/3;不同Fe3+浓度修整液修整时,加工表面质量均显著提高,但加工效率难在高Fe3+浓度时有所提高。上述实验表明在生物在线修整过程中,要注意结合剂去除与金刚石磨粒磨损的匹配关系,提高Fe3+浓度可以有效的提高结合剂的修整效率,但也容易导致磨粒出露高度过高,使得加工质量变差,工具寿命减小。（6）利用Cu-Co基细粒度金刚石磨粒研磨盘精研加工蓝宝石,可以发现,利用生物在线修整技术,可以提高金刚石磨粒的出露高度;研磨效率随着Fe3+浓度的升高而显著提高,最高可提高近10倍;而加工表面粗糙度（Sa）也显著降低到50-70 nm,但需要注意的是,加工表面质量对应有最优的Fe3+浓度。（7）利用Cu-Co基细粒度金刚石磨粒砂轮精密磨削加工蓝宝石,实验结果表明,利用生物在线修整技术,可以使磨削过程中的磨削力下降约2/3,工件的磨削质量可以显著提升,所加工的蓝宝石表面粗糙度（Sa）最小为32 nm.本研究课题揭示了生物去除二元烧结体的加工机理,在此基础上提出并验证了生物在线修整加工铜基金刚石磨具技术的可行性。相比于其它修整方法,本技术具有成本低、能耗小、高效可控、绿色环保等诸多优势。研究成果为金属基金刚石工具的修整提供了新的途径,为金属基金刚石工具在脆性材料高效精密加工的应用提供技术支持。