精密磨削加工中,砂轮容易堵塞和磨粒容易变钝是影响材料加工效率和表面质量的两个重要因素,如何使砂轮在高速磨削状态下一直保持锋利状态是解决单晶硅、陶瓷、光学玻璃、蓝宝石、硬质合金的等硬脆材料的关键技术之一。在线电解修锐(Electrolytic In-process Dressing,简称ELID)磨削技术解决了砂轮磨削过程中容易堵塞的问题,磨削硬脆材料表面可以达到镜面水平[5-8]。目前,在线电解修锐磨削技术主要采用铸铁结合剂砂轮,但这种砂轮制造成本昂贵且加工困难,并容易对功能材料工件表面造成污染。因此,本文采用自制的竹炭结合剂(BCB)砂轮,对单晶硅进行ELID磨削加工试验,探究单晶硅磨削加工机理及尝试获取单晶硅加工表面无污染超光滑表面加工。本文的主要工作和成果如下：(1).本文首先研究了BCB砂轮的ELID磨削机理、钝化膜的作用机理、单晶硅硬脆材料的磨削加工理论,并对磨削力进行理论分析,重点介绍了切向磨削力的测量方法及装置。(2).通过实验研究不同加工参数(电解电压、占空比、切深αp、水平进给速度υw和砂轮转速υs)对于单晶硅ELID磨削表面质量、切向磨削力、磨削比的影响。(3).利用遗传算法优化BP人工神经网络技术,结合大量实验数据对ELID平面磨削加工结果进行预测,并确定BCB砂轮ELID磨削单晶硅的最优工艺参数,实验结果表明单晶硅粗加工表面粗糙度Ra可达到0.097-0.145μ m,精加工粗糙度Ra可达到0.026～0.028μm,为ELID平面磨削提供了可靠的依据。(4).通过光学显微镜、扫描电子显微镜、高分辨透视电子显微镜、X射线光电子能谱仪(XPS)等仪器对ELID磨削的单晶硅表面进行损伤检测与分析。检测结果表明：BCB砂轮ELID磨削单晶硅表面质量优于铸铁结合剂金刚石砂轮,基本获得了单晶硅无污染清洁加工表面。