随着全固态激光器的应用逐渐广泛,对于其核心部件——激光晶体的表面质量提出了越来越高的要求。目前主要通过研磨与抛光手段以保证激光晶体的表面质量,但其加工效率很低。因此研究高效率、高质量的激光晶体超精密加工工艺具有重要意义。本文以钇铝石榴石（YAG）单晶为研究对象,基于自旋转磨削加工手段,对磨削加工中的磨削力与表面质量展开研究,旨在得到一种行之有效的激光晶体高效超精密磨削工艺。首先,建立了YAG晶体自旋转超精密磨削力模型。从单颗磨粒的磨削分析入手,指出了切削深度是决定材料去除方式的直接因素。根据自旋转磨削材料的去除方式得到了磨粒的切削深度,结合弹塑性力学与断裂力学分别建立了塑性域磨削与脆性域磨削下对应的磨削力模型。在模型建立中综合考虑了磨粒分布、工件材料与砂轮结合剂的弹性变形以及应变率效应的影响。其次,研究了超薄YAG晶体自旋转超精密磨削中的翘曲问题。结合有限元与理论分析,建立了自旋转磨削翘曲模型,模型考虑了亚表面损伤深度与加工应力对工件翘曲程度的影响。研究了YAG晶体自旋转超精密磨削中的崩边问题。通过有限元与理论分析手段,分析了边缘形状与切削深度对脆性裂纹的扩展以及崩边的影响。基于经典脆性裂纹系统建立了崩边理论模型,考虑了应变率对材料崩边程度的影响。最后,开展了磨削实验,对建立的翘曲与崩边模型进行了验证,并通过建立磨削力、工件翘曲与工件崩边模型的联系,对磨削力模型进行了间接的验证。通过实验得到了磨削参数对翘曲、崩边与表面粗糙度的影响规律。基于实验与模型,设计了适用于激光晶体的自旋转磨削加工工艺方案,该方案综合考虑了加工效率与表面质量。得到了符合要求的光滑表面,该成果对高效超精密磨削加工激光晶体具有一定指导意义。