氧化锆陶瓷由于其优良的材料特性,而被广泛应用于气体、温度、加速度等各类传感器以及涂层材料、机械制造等诸多领域。由于氧化锆陶瓷的硬脆特性,磨削加工时易产生裂纹、凹坑和损伤层等加工表面/亚表面损伤,造成零部件使用性能和使用寿命的下降。纳米氧化锆陶瓷和普通氧化锆陶瓷的力学性能相差较大,在相同的磨削工艺参数下磨削后的磨削质量也会不同。因此本文以三种晶粒大小不同的氧化锆陶瓷为研究对象,开展氧化锆陶瓷相关力学性能的测量,研究影响其脆塑性转变的动态临界磨削力的相关因素,通过实验研究氧化锆陶瓷的动态断裂韧性和晶粒大小对氧化锆陶瓷磨削性能的影响规律,为各种氧化锆陶瓷磨削加工选择合理工艺参数以提高磨削加工质量提供指导。本文具体研究工作内容包括:首先,选择平均晶粒大小为50nm,500nm,5000nm的三种氧化锆陶瓷工件,进行霍普金森压杆实验、硬度压痕实验以及弹性压缩实验,根据实验结果和相关公式计算得出这三种氧化锆陶瓷的相关力学性能,为后面的磨削实验以及分析提供可靠的材料基础性能数据。然后,根据氧化锆陶瓷的材料去除机理,分析氧化锆陶瓷脆塑性转变的动态单颗磨粒临界磨削力的影响因素。基于氧化锆陶瓷动态断裂韧性,确定了动态临界磨削力模型相关参数,并建立了动态最大亚表面损伤深度模型,通过磨削工艺实验验证动态临界磨削力模型和动态最大亚表面损伤深度模型的准确性,为氧化锆陶瓷的高效低损伤磨削加工提供理论依据。最后,对三种晶粒大小的氧化锆陶瓷开展平面磨削工艺实验,对磨削力、磨削表面粗糙度、磨削表面破碎率和磨削亚表面损伤深度进行测试,分析动态断裂韧性和晶粒大小对磨削力、磨削表面粗糙度、磨削表面破碎率和磨削亚表面损伤深度的影响规律。研究氧化锆陶瓷磨削过程中如何选择合适的磨削工艺参数来获得好的磨削质量。