随着工业化不断发展,人们对微型元器件产品的需求已经越来越大。在生产加工过程中,为了提高产品的精度以及表面质量,微磨削越来越受到人们的关注,是目前作为实现微零件和微结构元件的高精度和高表面质量的重要研究方法。但是普通微磨具在微磨削加工过程中存在排屑以及散热等方面的局限性,因此本文提出并设计了两种不同类型的断续微磨具,用以解决上述问题。首先,本文提出并设计了直式和螺旋式两种不同类型的断续微磨具。断续微磨具的磨削机理与普通圆柱型微磨具有所不同,由于无效磨削区的存在,断续微磨具在磨削过程中磨粒与工件是不连续接触的。通过考虑磨粒出刃高度建立了断续微磨具材料去除模型以及螺旋式断续微磨具和直式断续微磨具的微磨削力模型。为了验证所建力学模型的准确性和所设计的断续微磨具的优越性,本文进行了一系列微磨削单因素对比实验。通过实验证明,断续微磨具的磨削力明显小于普通圆柱型微磨具的磨削力。除此之外,随着进给速度的增大,普通圆柱型微磨具的磨削力幅值以及磨削力波动程度均大于断续微磨具。对不同微磨具加工工件的结果进行了分析比较,由于断续微磨具具有良好的容屑和排屑能力,随着进给速度的增大,断续微磨具加工的工件表面质量优于普通微磨具。同时根据实验数据对所建力学模型进行了验证,本文所建立的不同断续微磨具微磨削力模型能够很好地预测实际加工产生的微磨削力,磨削力实验测量值和所建立的力学模型计算值的误差在可控范围内,尤其随着进给速度增大,误差越来越小。本文进一步从磨具磨损、加工工件的表面质量以及磨削力三个方面比较了所设计的四种断续微磨具,得到结论为四槽螺旋式断续微磨具的磨削性能最好。最后,针对四槽螺旋式断续微磨具加工不同材料设计了一系列的单因素实验。对不同材料加工后的表面质量进行分析,对不同材料在磨削过程中产生的x轴方向和y轴方向的平均磨削力和磨削力随进给速度变化的细节图进行了分析比较。得到碳纤维复合材料加工后的表面质量最好,同时其平均磨削力最小、磨削细节力波动最稳定。本研究得出的结论为断续磨具微磨削提供了理论参考和实验依据。