随着科学技术的迅猛发展,人类要求的不断提高,先进制造技术也开始对加工精度、加工效率和加工成本等方面提出了新的要求,并且在加工尺寸方面也在不断挑战极限,正是在这一背景下,微磨削加工技术也随之应运而生。经过多年的发展,微磨削加工技术已经成为一种重要加工方法,并且以其高效率和高柔性的特点闻名于世。即使如此,微磨削仍然是一个极具开发潜力和活力的研究方向。单晶材料是一种新型材料,由于其优异的高温力学性能和抗蠕变性能导致其在很多行业起到无可替代的作用,正因为此,单晶零件性能的提升已经成为许多行业发展的重要突破点。单晶材料的出现给我们的日常生活带来了极大的方便,但是单晶零件的性能仍不能满足人们的需求,因此有必要对单晶材料微尺度磨削机理和工艺进行深入研究,从而促使微磨削技术和单晶零件的加工质量取得进一步的提高,以及严重依赖单晶零件相关产业的迅猛发展。单晶材料的微磨削是一个迫切需要发展的领域,为改善单晶材料的微尺度磨削工艺,本文主要采取单因素实验的方法,并辅以正交实验法和有限元分析法,对单晶材料微尺度磨削中磨削温度、磨削力、表面质量和再结晶等问题进行了研究,研究具体内容如下:(1)分析了微磨削与传统磨削的异同,并从理论上探讨微尺度磨削中最大未变形切屑厚度和磨粒切削轨迹,FCC单晶材料的的晶体结构和弹塑性各向异性等。(2)通过单因素实验研究,分析了微磨削参数和单晶材料各向异性对表面质量以及磨削力的影响,磨削方式对表面质量和磨削力的影响,并优化出可使磨削表面粗糙度和磨削力最小的切削方向。通过正交实验研究,分析各磨削对粗糙度影响的主次顺序,并得到最优磨削参数组合。(3)建立单颗磨粒仿真模型,对单晶材料微磨削的温度场进行仿真研究,得到磨削温度区的变化情况,并从实验和仿真两方面分析了磨削参数和各向异性对磨削温度的影响,并将实验和仿真进行对比,总结出单晶材料微磨削温度的变化规律。(4)通过实验分析微磨削中单晶材料的各向异性对表面损伤层和再结晶的影响,并总结出影响再结晶和损伤层的因素,以及损伤层和再结晶之间的联系,提出镍基单晶高温合金微磨削中再结晶的抑制措施。