镍基单晶高温合金具备优良的耐高温特性,作为目前制造航空发动机和燃气轮机叶片的主要先进材料,能大幅度地提高其高温强度和工作寿命,因此受到了广泛的关注,近几年的发展尤为迅速。相较于其它的合金,镍基单晶合金的显著特点之一是没有晶界。磨削被公认为是能够产生最好的表面质量和最小的尺寸误差的主要机械加工方法之一,一般将磨削作为机械加工中最后一道工序,用于生成零件的最终工作表面。由于磨削加工相较于其它加工的加工方式可以获得较好的表面质量,将其应用到镍基单晶高温合金的加工上,是解决现有镍基单晶高温合金机械加工方法产生相对较差表面质量的有效途径。随着镍基单晶高温合金在航空领域的广泛应用,对磨削后的镍基单晶高温合金表面质量、磨削力亚表面损伤,以及微观组织的研究是具有实际意义的。本文主要通过磨削加工的方式,对镍基单晶高温合金DD5和多晶高温合金GH4169进行研究,采用以单因素试验为主,以正交试验与ABAQUS仿真为辅的方式,总结出磨削表面质量和磨削力随不同磨削工艺参数以及各向异性的变化规律,以及影响的主次顺序,并对镍基单晶高温合金DD5磨削后的微观组织、亚表面损伤等进行了分析。论文的主要研究内容包括:（1）分析了镍基单晶高温合金的组织结构、组成以及性能;总结了镍基单晶高温合金的磨削特性以及各向异性,对镍基单晶高温合金磨削加工进行理论研究,为接下来的试验研究提供理论基础。（2）通过镍基单晶高温合金DD5以及多晶高温合金GH4169的单因素试验研究,分析了表面质量、磨削力随不同磨削工艺参数和各向异性的变化规律;通过镍基单晶高温合金DD5的正交试验研究,分析了磨削工艺参数对表面质量、磨削力影响的主次顺序,并对磨削工艺参数进行了优化。（3）通过镍基单晶高温合金DD5的单因素试验,分析了亚表面损伤层厚度及加工硬化层大小随不同磨削工艺参数的变化规律。观测并分析了镍基单晶高温合金DD5的微观组织及磨屑形态,并分析了加工硬化层和磨屑中存在的化学元素。（4）利用ABAQUS建立单颗磨粒的仿真模型,对镍基单晶高温合金磨削过程中的磨削力进行ABAQUS仿真研究,分析了磨削力随不同磨削工艺参数的变化规律,并将ABAQUS仿真得到的规律与试验规律进行对比分析,总结出镍基单晶高温合金磨削过程中的磨削力随不同磨削工艺参数的变化规律。