多晶立方氮化硼（Polycrystalline CBN，简称PCBN）磨粒是以CBN微晶颗粒为原料，在高温高压下烧结而成的新型聚晶体超硬磨粒。它可以通过微破碎自锐效应确保砂轮在磨削过程中具有长时稳定的高锋利度，对于实现难加工材料高效精密磨削具有重要意义。由于目前缺乏关于PCBN磨粒及砂轮自锐行为的深刻认识和控制方法，导致PCBN砂轮尚无法取得预期效果。有鉴于此，本文选用PCBN磨粒制作单层钎焊超硬砂轮，基于分形理论探索PCBN磨粒高速磨削时的微破碎行为，揭示砂轮自锐机理。研究成果对于充分发挥PCBN磨粒的磨削潜能具有重要理论意义和应用价值。本文完成的主要工作如下：（1）采用分形方法建立了PCBN磨粒形貌分析模型，完成了磨粒表面形貌的模型重构。在此基础上，获取了磨粒发生微破碎和磨耗磨损时对应的分形维数值Ds分别为2.04019和2.03609。计算结果与磨粒实际磨损形貌相一致。（2）开展了单颗PCBN磨粒高速磨削镍基合金GH4169研究，基于磨粒形貌分析模型，探讨了PCBN磨粒的微破碎行为。结果表明：随着累积磨削长度增加，PCBN磨粒磨耗平台面积比率Ag与磨粒径向磨损量R呈现较为一致的上升趋势，而与分形维数值Ds呈负相关关系。（3）进行了单层钎焊多晶CBN砂轮与单晶CBN砂轮高速磨削镍基合金GH4169对比研究，统计分析了磨粒形貌的时变特征，揭示了砂轮工作面磨粒的自锐机理。研究发现：多晶CBN砂轮发生磨耗磨损和微破碎磨损时对应的分形维数Ds平均值分别为2.04673和2.05140，单晶CBN砂轮发生磨耗磨损、磨粒微破碎和磨粒大块破碎磨损时对应的分形维数Ds平均值分别为2.04161、2.04560和2.04331。最后，通过磨削力、力比分析确证了单层钎焊多晶CBN砂轮的磨削性能优势。