磨粒加工是精密、超精密加工技术的主要手段。半固着磨粒加工技术以“陷阱”效应降低甚至消除磨粒中或外界侵入的大颗粒对被加工表面造成的表面损伤，实现高效精密加工。　　 本文鉴于半固着磨具的特点，引进离散元颗粒流理论对半固着磨具表层磨粒加工性能及影响因素进行了研究，并用半固着磨具加工实验加以验证。本文主要研究内容如下：　　 (1)建立了半固着磨具三维颗粒流模型。本文通过两个实验--半固着磨具压缩实验和直剪实验来验证模型的参数是否合理，并最终确定了模型。　　 (2)模拟了半固着磨具加工过程中表层磨粒的运动并监测磨粒的运动特性。仿真结果表明：在工件加载过程中，磨粒受到工件顶端的法向力导致结合剂断裂而脱落；在工件切向运动过程中，磨具表面与工件相接触的磨粒往四周迁移，磨具边缘有磨粒脱落。针对处于磨具边缘的磨粒，采集该颗粒脱落时的最大切向结合剂把持力。讨论并分析了磨具制造参数（磨粒粒径大小、孔隙率、磨粒硬度和结合剂浓度）和加工工艺参数(加工载荷和工件与磨具相对转速)对处于磨具边缘脱落磨粒的最大切向结合剂把持力的影响。　　 (3)对半固着磨具加工性能进行了实验分析。以单晶硅片为加工对象，利用扫描电镜(SEM)观测研磨加工前后半固着磨具的表面微观形貌和表层磨粒状态，发现半固着磨具表层磨粒大量脱落并有少量磨具堵塞。在相同的加工条件和相同的磨具磨料质量比浓度情况下进行半固着磨具研磨硅片，实验结果表明，磨具磨料磨粒越小，磨具磨耗越大和去除率越小；在相同的半固着磨具磨料粒度下，65wt％磨料质量比浓度的半固着磨具磨耗最小，对工件材料去除率最高；载荷越大，磨具转速越大，半固着磨具磨耗率也越大，工件材料去除率也增加。实验从宏观上验证了半固着磨具表层磨粒加工性能仿真的正确性。　　 本文研究成果为半固着磨粒加工技术和机理研究搭建了计算机模拟的基础平台。