王 龙 汪刘应 唐修检 袁晓静 王友才 油银峰

(①火箭军工程大学作战保障学院，陕西 西安 710000；②陆军装甲兵学院装备再制造技术国防科技重点实验室，北京 100072；③中国人民解放军96732部队，湖南 邵阳 422000)

工程陶瓷、功能陶瓷、半导体衬材和光学玻璃等硬脆材料具有优异的力学性能，并在光、电、磁和热等方面的特殊功能，常被用于制造精密轴承、发动机构件、集成电路、光电器件、耐烧蚀材料、太阳能集热器、仿生植入体和切削刀具等先进产品[1-3]。硬脆材料元器件通常需要极高的表面质量与尺寸精度，导致其加工成本约占到了80%以上。尽管超声波、激光、引弧微爆炸、离子束、电火花、磁流体抛光及化学机械研磨等特种加工或能量辅助复合加工已被陆续应用于硬脆材料加工领域，但这些加工方法存在成本高昂、加工效率低及环境污染等原因并没有得到普遍应用。当前金刚石砂轮磨削加工仍然是最有应用前景的硬脆材料高效加工途径。

国内外学者已经对陶瓷、玻璃、硅和锗等硬脆材料加工机理全面展开深入研究，磨削简化模型又从静态、准静态的压痕模型与剥落模型发展至动态的压痕模型与划痕模型，磨削加工机理也从早期的脆性断裂去除机制延伸至脆塑性转变机制、塑变延性域去除机制与粉末化去除机制[4-7]。弄清硬脆材料的磨削加工机理对实现硬脆材料元器件的高效率、低损伤、高精度、低成本和复杂型面等超精密加工有着非常重要的科学意义与工程价值。……