为解决激光定向能量沉积（laser-directed energy deposition, L-DED）成型工艺制备的镍钴基功能梯度材料（NiCo-FGMs）磨削后表面质量一致性较差这一问题，基于正交试验分析了磨削工艺参数对NiCo-FGMs的磨削力和表面粗糙度的影响规律，并建立相应的预测模型.针对粗加工与精加工的不同加工目标，利用第二代非支配排序遗传算法（NSGA-Ⅱ）结合熵权法与逼近理想解的排序方法即熵权TOPSIS（technique for order proference by similarity to ideal solution）法进行了多目标磨削工艺参数优化，并进行验证.结果表明：粗加工磨削参数采用a_p=53.61μm,v_s=29.99 m/s,v_w=311.89 mm/min；精加工磨削参数采用a_p=14.96μm,v_s=29.99 m/s,v_w=300.92 mm/min.经两道工序加工，表面粗糙度标准差从0.195μm降至0.101μm，有效提高NiCo-FGMs的表面粗糙度一致性.