超硬材料主要是指硬质合金类、氧化铝陶瓷、碳化硅陶瓷、立方氮化硼CBN、聚晶金刚石PCD等,超硬材料具有高硬度、高耐磨性,已经广泛应用航空航天、军工、电子工业、机械工业、医疗器材、石材建材、清洁能源等领域。据国内外研究表明表面织构能够有效地减小工件磨损,提高加工精度以及表面光洁度。针对传统切削方法直接制备超硬材料表面微织构存在生产效率低、表面形貌较差等问题,本文提出采用超薄金刚石砂轮切割片对YG20硬质合金、氧化铝陶瓷及其表面微织构进行高速精密切割加工。研究不同工艺参数对其加工质量的影响,这为超硬材料的加工提供了新的加工方法和基础的试验参数。本文主要研究工作如下:(1)首先结合超硬材料表面去除的强度理论分析其表面去除机理,其次分析单颗磨粒划切超硬材料切割机理,确定其划切运动轨迹为抛物线。最后对刀具性能进行表征,得知金属结合剂除碳元素外铜锡元素比例为5:1,金属基划片微观形貌清晰,并且单颗金刚石磨粒完整。(2)以YG20硬质合金为研究对象,通过不同类型结合剂刀具和不同工艺参数,首先对硬质合金板进行切割,正交切割试验得出最佳工艺参数组合为主轴转速25000r/min,切割深度0.1mm,进给速度6mm/s。其次进行YG20表面织构的切割研究,依据最佳工艺参数组合研究单因素改变的情况下精密划片机主轴电机最大电流值、切割温度、刀具损耗、表面粗糙度等来探究对切割表面质量的影响,其中保持冷却水流量不变。(3)以氧化铝陶瓷为研究对象,结合金属基、树脂基划片和不同工艺参数,首先对氧化铝陶瓷板进行切割,通过正交试验和验证试验分析得到最佳工艺参数组合为主轴转速25000r/min,切割深度0.2mm,进给速度8mm/s。其次对氧化铝陶瓷表面织构进行切割,以氧化铝陶瓷板优方案为基础,研究单因素变化时不同工艺参数对氧化铝陶瓷表面织构切割质量的影响。(4)对硬质合金和氧化铝陶瓷进行单颗金刚石磨粒仿真,可以得出接触表面的残余应力以及切割力随着磨粒顶锥角和切割深度的变化有所不同,氧化铝陶瓷仿真残余应力、切割力较高;同一状态下切割力的变化规律与单刀分度切割时主轴电机电流值的变化相仿,符合实验规律。(5)对切割后金属结合剂切割片磨粒表面出刃情况进行系统分析,得知表面出刃情况良好,金刚石磨粒把持力大,磨削过程中极少数出现脱落现象,发挥了其切削的优良性能,磨削过程稳定。