磨削是当下应用最广泛的精加工方法,在镍基合金关键零部件的加工中有着无可代替的作用。为减少磨削时因高温而产生的砂轮磨粒磨损和脱落,以及工件裂纹和烧伤等现象,利用断续磨削与内冷却技术来提高供液效率,采用纳米流体以增强磨削液的换热性能。此外,还设计了磨粒族叶序分布以增强磨削液在磨料区的流动性,从而改善砂轮堵塞现象。本文结合内冷却磨削、断续磨削、叶序分布和纳米流体等技术,采用分子动力学方法分析了复合纳米流体磨削液的导热和粘度特性,基于有限元仿真设计制备了不同磨粒族叶序分布砂轮,并开展了GH4169合金磨削试验,以探究叶序分布参数及冷却润滑介质对其磨削性能的影响。主要研究内容如下:（1）基于分子动力学仿真模拟了水基ILs-MWCNTs/Mo S2复合纳米流体在不同温度下的导热率与粘度,获得了导热率与粘度随温度变化关系,并用于后续有限元仿真中磨削液的导热率和粘度参数设置;然后,通过热常数分析仪与旋转粘度计测得了复合纳米流体的导热率和粘度,以验证模拟方法的可靠性。进一步地通过接触角测量仪,研究了不同温度下复合纳米流体导热率和粘度变化对其在工件上的铺展性能的影响。（2）基于叶序理论,对磨粒族叶序分布进行了设计,建立了内冷却开槽砂轮磨削区的流场模型,基于流场仿真确定了磨粒区中心与磨削液出口处的相对位置;仿真探讨了叶序系数k、磨粒族直径d和砂轮半径R对磨削液在磨粒区流动性能的影响规律,获得了磨削液的流线分布图,并提取了流过磨粒区的有效流量,以有效流量作为评价标准对叶序分布参数进行优选。（3）建立了磨粒族叶序分布的内冷却开槽砂轮磨削区温度场模型,根据温度场分析了不同叶序分布及冷却润滑介质对磨削液在磨削区换热性能的影响规律。提取了经磨削液换热后的磨削区温度分布云图,并利用牛顿冷却定律计算了分别采用两种冷却介质的换热量。通过电镀方法完成了磨粒族叶序分布磨料环的制备,并利用超景深显微镜对其表面形貌检测分析,以保证所制备的磨粒环符合工艺要求。（4）针对所设计的磨粒族叶序分布砂轮,搭建了内冷却磨削加工试验平台,并基于单因素试验方案开展GH4169合金磨削试验,试验结果表明:相比常规有序排布,叶序排布磨粒族能够有效增强磨削区换热性能,改善加工质量;相比于传统磨削液,复合纳米流体可有效降低磨削温度,提高表面质量。