金刚石磨具对工件的磨削过程即为磨具表面出露的金刚石磨粒对工件进行微量切削的加工过程,在此过程中,磨粒的出刃高度将对磨削比、磨削效率以及磨削后工件的表面质量有着重要的影响。磨粒出刃高度低,则磨削性能很差,将会导致无法进行正常的磨削。磨粒出刃高度过大,则磨具磨损速率加快,这将会导致磨具使用不经济。在磨削过程中,磨具表面的磨粒会因磨损而产生钝化、破碎和脱落,这不仅影响磨具表面的出刃情况,也会对磨削工件表面造成一定的损伤。磨粒的出刃高度是影响磨具磨削性能的关键指标,可作为评估磨具性能、磨粒磨损状态和预测磨粒磨损趋势的重要依据,磨具出刃高度表征及其与磨削性能的关系尚没有深入研究。本文通过扫描电子显微镜成像技术并借助于计算机辅助系统下的3D重构技术,重点研究了金刚石磨粒出刃高度的表征方法,探究了磨料浓度、磨料粒度及磨具成型密度对磨粒出刃高度的影响,并通过摩擦磨损试验,研究了磨粒出刃高度与磨具磨削性能的关系。研究结果表明:1.扫描电子显微镜集扫描电镜成像与3D重构方法结合,既可观察样品的二维形貌,同时又能借助于3D重建软件观察样品的三维形貌并对金刚石磨粒高度进行测量,Rz值表征磨粒出刃高度科学合理。2.在磨具硬度、磨削参数相同的情况下,磨削过程中磨具表面磨粒的出刃高度变化量随金刚石浓度的增大而减小。粒度为40/45的金刚石磨粒在浓度为100%时的出刃高度变化值比浓度为25%时的出刃高度变化值下降52.6%。粒度为70/80的金刚石磨粒在浓度为100%时的出刃高度变化值比浓度为25%时的出刃高度变化值下降56.1%。3.磨损时间增加时,金刚石磨具与大理石偶件之间的摩擦次数增多,摩擦系数的随着时间的增多逐渐减小直至趋于平稳。4.磨具出刃高度越高,磨具的磨削比越大,这是由于磨粒出刃高度越高,参与磨削的有效磨刃面积越多,磨具越锋利,越有利于提高磨具的磨削效率。