伴随机械制造业特别是汽车制造业的发展,刀具镀膜技术成为刀具的三大关键技术之一,刀具镀膜技术的发展水平成为提高现代刀具加工效率和精度的制约因素,如何提高作为精密加工技术之一的微尺度磨削的加工精度和表面质量成为亟待解决的问题。作为一种典型的电镀磨棒—CBN磨棒,传统的电镀磨棒的使用寿命及受用条件严重制约着其使用范围。在电镀磨棒中镀层金属与基体及磨料结合面上并不存在化学冶金结合,磨料只是被机械地包裹在镀层金属中,故在磨削时若磨削力相对较大就会导致磨粒脱落使磨棒失效。因此制备薄膜是为了延长磨棒的使用寿命,让磨粒不仅仅只是机械包裹在基体当中,薄膜的低摩擦系数还会使磨削力降低,使磨粒更不容易脱落。本文采用实验与理论分析相结合的方法来对涂层磨棒的微尺度磨削性能进行研究,具体内容如下:(1)对涂层的制备过程进行了理论分析,在靶材与基体平行的情况下对膜层厚度进行了理论建模;分析了涂层对于磨粒磨削力热特性的影响,并对涂层磨棒的磨削力以及加工表面粗糙度进行了建模分析,其中磨削力的建模考虑的应力集中的影响。(2)对涂层制备的工艺参数进行了优化,选用了在实验条件允许的最佳流量比和射频功率;此外使用涂层磨棒以及未涂层磨棒对黄铜进行加工,对比分析了制备涂层以后的加工效果以及磨削参数对于磨削过程的影响规律。(3)使用扫面电镜来分析薄膜成分,并用三维表面轮廓仪和超景深显微镜对磨削加工表面进行观察和检测。(4)使用ABAQUS有限元分析软件对涂层单磨粒进行了有限元模拟仿真,分析磨削深度和磨削速度等磨削参数对于涂层磨粒的影响规律。