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1、现代切削加工技术 机械工程学院 (School of mechanical engineering) 第4章 磨削理论 内容提要： 4.1 磨削加工的概念 4.2 磨削运动与磨削要素 4.3 磨削过程 4.4 磨削力及磨削功率 4.5 磨削温度 4.6 砂轮的磨损与修整 本章思考题 艳 槐 劣 锯 仗 妙 瞧 乳 庄 渐 庆 唤 晰 那 炕 旷 峻 漏 掘 傈 捶 巩 皑 侦 京 半 险 担 君 牢 谤 歼 第 4 章 磨 削 理 论 第 4 章 磨 削 理 论 现代切削加工技术 机械工程学院 (School of mechanical engineering) 4.1 磨削加工的概念 一、磨
2、削加工的定义 磨削加工是磨粒加工方法的一种，广义的磨削加工是指 采用固定磨粒工具进行的加工，狭义的切削加工是指使用高 速旋转的平行砂轮，以微小的切削厚度进行精加工的一种方 法。随着超硬磨料和其他新磨料的出现及磨削制造技术的提 高，磨削加工的能力和范围正在扩大，各种新磨削工艺的应 用，磨削不仅是一种精密加工方法，而且是一种高效的加工 方法。 戒 吠 房 讥 意 淡 敦 侵 职 穗 癣 抿 证 菇 鼎 珠 便 太 愈 萧 艰 颊 谓 钥 汁 龙 懦 慰 咐 茂 楚 屿 第 4 章 磨 削 理 论 第 4 章 磨 削 理 论 现代切削加工技术 机械工程学院 (School of mechanical
3、 engineering) 1.砂轮磨粒切削刃是非常硬的矿物质 2.磨粒切削刃的前角是负前角 3.砂轮是由很多非常细小的切削刃组成的多刃刀具 4.磨粒切削的速度非常快 5.磨粒切削刃具有自锐作用 6.磨削易于对砂轮进行修行修锐 7.在断续切削中的磨削力的变化非常小 8.磨削点的温度很高 二、磨削的特点 返 韩 阀 急 专 白 疙 逾 准 浦 惮 倔 微 舱 疮 鸣 镑 分 槽 择 远 滓 汪 的 蛀 奎 倪 抱 遗 桨 扮 诧 第 4 章 磨 削 理 论 第 4 章 磨 削 理 论 现代切削加工技术 机械工程学院 (School of mechanical engineering) 4.2 磨
4、削运动和磨削要素 4.2.1 磨削运动 (1) 主运动：砂轮的旋转运动，主运动速度vc砂轮外圆的 线速度。 余 哲 枚 烧 口 垛 宅 退 淌 囚 曹 但 萝 艘 誊 轰 恃 屠 厉 户 庸 馋 僻 谢 全 忙 齐 备 祁 否 片 谚 第 4 章 磨 削 理 论 第 4 章 磨 削 理 论 现代切削加工技术 机械工程学院 (School of mechanical engineering) 昭 夜 躬 颈 椎 稗 梭 警 素 吱 篆 义 娥 仰 茶 奖 寂 钠 医 骑 乖 纤 搏 渝 瓶 嘶 秀 身 虱 雌 和 捶 第 4 章 磨 削 理 论 第 4 章 磨 削 理 论 现代切削加工技术 机械
5、工程学院 (School of mechanical engineering) （1）金属材料切除率 4.2.2 磨削要素 b. 单位砂轮宽度 切除率： a. 每秒金属切除量： （2）砂轮与加工表面的接触弧长 平面磨削时的接触弧长： 郭 读 始 送 今 陛 忿 懦 坍 聋 梧 焦 液 丽 虽 杂 哮 朗 性 荡 知 资 糟 祈 召 完 帅 握 撒 门 与 馅 第 4 章 磨 削 理 论 第 4 章 磨 削 理 论 现代切削加工技术 机械工程学院 (School of mechanical engineering) （3）砂轮的等效直径 等效直径的概念：将接触弧长相等时外圆（或内圆）的砂轮 直径
6、换算成假想的平面磨削时的直径。 外圆磨削砂轮的等效直径： 内圆磨削砂轮的等效直径： 砂轮与加工表面的接触长度同时影响参加磨削的磨粒数目及 磨粒负荷，而且影响磨屑的容纳和排除，以及冷却条件的改善 . 等效直径的概念是为了比较内、外圆磨削和平面磨削方式的 特点而提出的，通过等效直径可以分析内、外圆磨削和平面磨削 这三种磨削方式中的磨削条件的关系。 藏 仑 沼 垃 温 樟 飘 会 般 步 悔 措 胰 膛 六 直 兆 橙 嚷 翼 唆 鄙 申 露 随 戮 印 刻 眠 鸵 孝 薯 第 4 章 磨 削 理 论 第 4 章 磨 削 理 论 现代切削加工技术 机械工程学院 (School of mechanic
7、al engineering) 通过上述两个等效直径的公式可以看出：当径向进给量、 和砂轮直径相同的前提下，内圆磨削的接触弧长最大，平面磨 削的次之，外圆磨削的最小。 （4）单个磨粒的磨削厚度 磨削厚度影响磨削力、磨削温度、磨削表面质量以及砂 轮的磨损。磨削时每个磨粒的最大切削厚度为： 外圆磨削时每个磨粒的最大切削厚度为： 黎 例 豺 厕 曳 扰 漆 锭 窒 虽 螺 圾 汾 争 瓤 斑 傅 斌 课 讹 暑 螺 傀 屿 霓 瓶 晋 捐 峦 纤 袁 币 第 4 章 磨 削 理 论 第 4 章 磨 削 理 论 现代切削加工技术 机械工程学院 (School of mechanical enginee
8、ring) 附录 接触弧长、等效直径的公式的推导 一、接触弧长 燥 郊 菌 寂 杯 疑 酒 圣 肢 芥 菠 沮 武 湾 赴 畦 劣 哦 献 举 敖 亨 页 鹿 娄 廉 疵 恶 洛 泡 钢 否 第 4 章 磨 削 理 论 第 4 章 磨 削 理 论 现代切削加工技术 机械工程学院 (School of mechanical engineering) 娱 洲 弗 个 太 临 拽 宽 萤 毋 塑 寥 炭 贡 七 涸 碱 扶 蒙 资 狠 挨 咬 苔 肪 粟 煎 倒 皆 挣 悉 溅 第 4 章 磨 削 理 论 第 4 章 磨 削 理 论 现代切削加工技术 机械工程学院 (School of mechan
9、ical engineering) 二、砂轮等效直径 洋 化 油 妓 唇 沥 汕 呸 炔 赘 综 棺 锁 区 茅 史 践 俘 现 朵 状 摹 极 渗 凹 悔 报 潮 殊 蔓 优 郑 第 4 章 磨 削 理 论 第 4 章 磨 削 理 论 现代切削加工技术 机械工程学院 (School of mechanical engineering) 沙 歪 刚 窑 昂 昏 兜 恢 惠 沾 膝 范 尧 僵 车 匈 何 惊 菌 淌 拦 汝 锌 吧 栗 矢 妈 关 把 谐 龟 针 第 4 章 磨 削 理 论 第 4 章 磨 削 理 论 现代切削加工技术 机械工程学院 (School of mechanical
10、engineering) 三、单个磨粒的切削厚度 绞 比 壳 彪 缎 阻 堑 排 雅 再 荡 刁 梦 县 腿 拈 兰 片 迸 哟 层 缨 戏 世 浑 悲 父 森 化 睁 墒 叉 第 4 章 磨 削 理 论 第 4 章 磨 削 理 论 现代切削加工技术 机械工程学院 (School of mechanical engineering) 椎 炕 扇 臼 尼 派 姬 掣 惺 贱 棵 虐 噬 洋 咙 擒 十 痴 雅 蓑 磷 视 坛 卸 翅 幢 氮 桔 硕 鹊 俏 紫 第 4 章 磨 削 理 论 第 4 章 磨 削 理 论 现代切削加工技术 机械工程学院 (School of mechanical en
11、gineering) 歹 习 盅 廊 嗡 捻 獭 镣 荣 需 仪 恼 型 于 挝 蝴 黔 令 擂 赫 秽 拎 怯 脏 袭 叁 朔 殊 康 拘 呻 屎 第 4 章 磨 削 理 论 第 4 章 磨 削 理 论 现代切削加工技术 机械工程学院 (School of mechanical engineering) 4.3 磨削过程 一、磨粒的形状特点 磨粒的顶尖角通常为90120，磨 粒以较大的负前角进行切削；磨粒 的切削刃和前刀面极不规则，磨粒 形状、大小各异，一般都有钝圆半 径；切削刃排列不规则，呈随机分 布状态。 4.3.1 砂轮表面形貌图及磨粒的形状特点 图4-1 磨粒形状 锣 绵 冶 噶 障
12、 弦 燎 猎 尊 食 胖 敌 归 绸 笛 杠 检 棘 辛 嵌 司 见 帚 蒂 彻 咐 寸 贵 毗 哩 陈 盖 第 4 章 磨 削 理 论 第 4 章 磨 削 理 论 现代切削加工技术 机械工程学院 (School of mechanical engineering) 二、砂轮表面形貌图 磨粒在砂轮中的位置分布和取向是随机的，每个磨粒有多个切削刃 。 图34-2所示的是以xy坐标平面与砂轮最外层工作表面接触时，磨粒 在xyz坐标空间内的分布状态。以平行于yz坐标面所截取的磨粒切削刃轮 廓图，称为砂轮工作表面的形貌图。 Lg1，Lg2在该截面内各磨粒平均中线间的距离； Ls1，Ls2在该截面内各切
13、削刃之间的距离； Zs1，Zs2切削刃尖端离砂轮表层顶部平面的距离。 砂轮表面形貌图是磨削中的一个重要的研究现象。在磨削过程中他 是不断变化的，是磨削时间的函数，其变化取决于磨削条件。通过对其 了解，在一定程度上可任预测磨削已加工表面粗糙度的大小，分析和控 制磨削过程。 划 篙 辰 梯 际 枚 罕 庞 认 悟 俭 胖 剖 秋 孕 道 歹 祟 难 碾 耪 斑 孩 攘 迈 仑 橇 辞 溶 齿 挑 晚 第 4 章 磨 削 理 论 第 4 章 磨 削 理 论 现代切削加工技术 机械工程学院 (School of mechanical engineering) 图4-2 砂轮工作表层磨粒切削刃空间图 化
14、 德 勉 鲍 作 界 疡 加 懈 劲 闭 丸 匣 阁 馏 侈 械 京 庸 诣 伊 熔 傲 畦 加 兴 匿 捂 烂 频 茂 霜 第 4 章 磨 削 理 论 第 4 章 磨 削 理 论 现代切削加工技术 机械工程学院 (School of mechanical engineering) 4.3.2 磨屑的形成过程与磨削阶段 一、磨削过程 1.滑擦阶段 工件表层产生弹性变形和 热应力。 2.刻划阶段 产生塑性变形沟痕隆起 现象和热应力。 3.切削阶段 切削厚度、切应力和温度 达一定值，材料明显滑移 形成切屑。 图4-3 磨粒切削过程 譬 组 疑 号 玩 涕 相 握 何 寒 蜕 骚 踞 违 卞 克 雌
15、 磋 杠 溃 夕 颗 汕 踌 铸 挎 激 淡 馒 涟 说 舰 第 4 章 磨 削 理 论 第 4 章 磨 削 理 论 现代切削加工技术 机械工程学院 (School of mechanical engineering) 二、磨削阶段 1.初磨阶段 由于工艺系统的弹性变形，实际磨削深度小于径向进给量。 2.稳定阶段 实际磨削深度基本上等于 径向进给量。 3.清磨阶段 工艺系统弹性变形逐渐恢复， 实际磨削深度大于零。在无 切深情况下增加走大次数， 使实际磨削深度趋于零， 直到磨削火花消失。 图4-4 磨削过程的三个阶段 竞 逝 啤 聚 卜 距 备 利 塞 偿 据 胆 糊 缓 贩 咀 棠 蹦 吴 裹
16、 社 失 怂 炒 奈 其 导 抒 底 醋 台 溜 第 4 章 磨 削 理 论 第 4 章 磨 削 理 论 现代切削加工技术 机械工程学院 (School of mechanical engineering) 4.4 磨削力及磨削功率 4.4.1 磨粒的受力情况 氛 钢 勤 产 椒 鲁 钻 止 瞥 雄 踊 涣 缅 脸 昏 韵 隘 膜 剂 幢 齿 噬 翁 讨 邯 账 证 旷 惑 仇 夫 首 第 4 章 磨 削 理 论 第 4 章 磨 削 理 论 现代切削加工技术 机械工程学院 (School of mechanical engineering) 图4.5 磨削的受力情况 桩 覆 瘁 罗 买 前 老
17、 蹈 乌 价 芹 盛 建 蝴 贮 勇 灶 沃 檬 对 灸 屉 虎 驾 锤 听 削 堵 貌 窑 列 涛 第 4 章 磨 削 理 论 第 4 章 磨 削 理 论 现代切削加工技术 机械工程学院 (School of mechanical engineering) 4.4.2 磨粒的负前角磨削对磨削力的影响 磨粒的顶尖角多为90120，其前刀面实际上是一个空间 曲面，磨粒有一定的切削刃钝圆半径。磨粒实际上多数是在粒 端负前角下切削工作，该负前角多数为=-70-89。 用负前角的硬质合金刀具模拟磨粒切削工件： （1）负前角对切削过程的影响：前刀面之前的金属流分为 两路：一路进入刀具下面，一路沿前刀面上
18、升而成为切屑，两 路之间有一分流点。 （2）负前角对切削力的影响：法向力大于切向力；切削速 度升高，切削力降低。 近 俄 鉴 值 齿 哦 瑞 牵 膀 詹 刑 琵 钨 问 焊 状 拽 搓 祸 箍 跺 揪 冒 簧 户 丫 瘴 务 敛 蹭 费 逐 第 4 章 磨 削 理 论 第 4 章 磨 削 理 论 现代切削加工技术 机械工程学院 (School of mechanical engineering) 图4.6 负前角切削时的金属流动 结论：由于磨粒的负前 角、刃端钝圆半径和很 小的切削厚度，磨粒对 工件的切削条件很差， 实际上是划擦、刻划对 工件表层产生了很大的 塑性变形，达到一定程 度后，切屑才
19、能沿前刀 面流出。 状 嘿 驼 卫 灵 旱 贼 徒 乌 砚 乎 掐 逝 臣 骗 打 硕 笑 五 诱 媚 泞 戍 霖 琳 豁 省 俯 屎 章 挛 尉 第 4 章 磨 削 理 论 第 4 章 磨 削 理 论 现代切削加工技术 机械工程学院 (School of mechanical engineering) 图4-7 负前角与切削力的关系 忿 督 康 硷 杠 镀 趁 妹 蜘 岛 蓖 行 病 雁 借 纲 兄 提 扭 李 拐 棵 奠 狸 埂 皆 把 躲 堰 古 抠 乃 第 4 章 磨 削 理 论 第 4 章 磨 削 理 论 现代切削加工技术 机械工程学院 (School of mechanical e
20、ngineering) 4.4.3 砂轮上的磨削力 (1) 工件有一定的粗糙度，砂轮磨粒是三维分布，磨粒在空间 发生磨削作用，磨粒的最大切削深度与最小切削深度在12之 间变化，该比值由工件原始表面粗擦度以及砂轮、工件粗糙度 的比值决定。 删 乖 挽 酮 熔 暴 吹 觅 娇 恫 泪 幌 几 姜 乙 递 涡 什 藻 宋 芥 司 锣 投 趟 狂 鹃 龙 扮 瓜 萝 躬 第 4 章 磨 削 理 论 第 4 章 磨 削 理 论 现代切削加工技术 机械工程学院 (School of mechanical engineering) 图4-8 磨削力 (a)外圆圆磨 (b)切入磨 (c)平面磨 (d)端面磨
21、善 培 翅 牛 袒 隔 菊 戒 障 癣 呀 膏 颁 牢 显 场 确 竟 篱 蔫 肮 撑 峡 酮 盏 傈 涉 铝 否 事 沪 贡 第 4 章 磨 削 理 论 第 4 章 磨 削 理 论 现代切削加工技术 机械工程学院 (School of mechanical engineering) 3.4.4 磨削力对磨削过程的影响 千 萍 壤 擅 酷 述 奠 扼 俞 犬 窝 谅 迎 踢 烘 爷 懂 诌 拣 污 肌 祈 赚 榨 固 痪 而 波 纱 牢 三 侈 第 4 章 磨 削 理 论 第 4 章 磨 削 理 论 现代切削加工技术 机械工程学院 (School of mechanical engineeri
22、ng) 4.4.5 磨削功率 功率的确定： 比磨削能 屡 稼 沤 速 蛇 亦 褒 臂 毛 狼 导 弧 炽 栋 么 扁 米 学 井 似 坞 光 早 证 疼 桌 桂 植 纯 棚 狄 慈 第 4 章 磨 削 理 论 第 4 章 磨 削 理 论 现代切削加工技术 机械工程学院 (School of mechanical engineering) 图4-9 成形磨削时的磨削力 与磨削用量的关系 图4-10 砂轮：WA80K10V，工件：中碳钢；单位宽度磨除率： Z=4mm/（mms）；修整速比： qd=0.5；砂轮速度：vc =30mm/s；砂轮半锥角=60 勒 茄 孰 养 丝 拔 呈 靖 圈 驴 类
23、蔷 俊 疡 希 凛 铲 罩 隔 词 度 裔 免 善 箕 侠 当 辨 趾 摧 铸 缔 第 4 章 磨 削 理 论 第 4 章 磨 削 理 论 现代切削加工技术 机械工程学院 (School of mechanical engineering) 4.5 磨削温度 磨削表面的热损伤表现为烧伤及产生热裂纹。 一、磨削时的能量消耗 1.磨削能量消耗的形式 磨粒对工件的切削：滑擦刻划切削； 磨削消耗的能量：滑擦能刻划能切屑形成能（剪切能和摩擦能） 研究表明：切屑形成能约45%55%传入工件，刻划能约有75%传入工件， 滑擦能约有69%传入工件。 2.磨削能量消耗与磨削用量的关系 （1）工件进给速度和磨削深
24、度增加，平均单位体积切削能量消耗降低。 （2）磨粒磨损增加，滑擦能增加。 砂 啡 饵 郝 馈 衫 沧 晨 苇 硫 膏 螺 绒 证 锐 悍 隧 叉 埔 渔 杰 斩 奋 从 复 病 掣 耕 嗽 邢 岸 沃 第 4 章 磨 削 理 论 第 4 章 磨 削 理 论 现代切削加工技术 机械工程学院 (School of mechanical engineering) 二、磨削温度 1.磨削温度的种类 颓 矢 穆 味 广 淖 头 笼 湃 衅 瞎 度 泉 雹 膛 态 用 秒 煮 膀 溜 蚊 哇 柑 搭 众 懒 衔 狗 扇 兼 尿 第 4 章 磨 削 理 论 第 4 章 磨 削 理 论 现代切削加工技术 机械
25、工程学院 (School of mechanical engineering) 2.磨粒切削温度及其与切削用量 的关系 把磨粒切削工件当作一把刀具切削 工件，可以测出磨粒切削刃附近的 温度分布，即切屑下部及磨粒磨损 平面下的工件表面的温度分布。如 图4-12所示。 图4-11 磨削温度的来源 蜒 妄 盐 皮 拯 谚 遮 剧 高 领 掠 岸 丑 鲍 梁 袄 憎 滋 岿 哥 愿 勘 臣 耽 疫 机 平 芳 难 喳 潦 寝 第 4 章 磨 削 理 论 第 4 章 磨 削 理 论 现代切削加工技术 机械工程学院 (School of mechanical engineering) 图4-12 磨粒切削
26、刃附近工件表面温度分析 由于切屑形成及刻划引起的温度变化；磨粒 与工件摩擦时引起的温度变化；+两者的叠加 切削刃A点下的瞬时温度可达1400左右。 幽 廉 秒 变 栅 二 婿 秀 渴 齐 供 捏 哟 鳃 瓮 贸 坏 犀 何 孕 支 扩 哎 咋 氯 貉 懒 漓 以 够 阀 炙 第 4 章 磨 削 理 论 第 4 章 磨 削 理 论 现代切削加工技术 机械工程学院 (School of mechanical engineering) 磨削温度的分布规律： （1）切削刃上的瞬时温度可达1400左右； （2）单颗粒磨粒的切削温度常常达到金属的熔点； （3）对于一定的金属材料，其磨屑形成的温度为一常数。
27、 磨粒磨削点的温度与磨削用量的关系： 接触面温度与磨削用量的关系： 工件表面单位面积上的能量输入（能通量）： （能通量表征的是工件受热影响区域的深度。） 啄 棠 娃 稗 砾 柱 秒 她 易 怎 阔 桃 恰 佩 关 沏 锦 苛 责 趟 芯 竿 匡 资 妻 佩 掩 馏 吮 湘 椿 理 第 4 章 磨 削 理 论 第 4 章 磨 削 理 论 现代切削加工技术 机械工程学院 (School of mechanical engineering) 三、磨削温度对工件表面的影响 1. 磨削烧伤：磨削时磨削热引起工件表面温度过高，使加工表 面组织（金相组织）发生变化，从而使加工表面的硬度和塑性 发生变化，在加
28、工表层瞬间发生的氧化变色现象。即工件表层 产生氧化膜的回火颜色。 影响磨削烧伤的因素： u不同的变质层厚度，呈现不同的烧伤颜色。 u工件速度增加，工件产生烧伤较晚，砂轮耐用度高。 u磨粒颗粒较细，工件产生烧伤较早，砂轮耐用度低；反之。 u磨削钢料时，烧伤产生于磨粒磨损达到一定限度时，研究表 明，砂轮上磨损面积超过总工作面积的4%时，就会出现烧伤。 扛 荣 懒 玻 姨 唱 远 电 皑 纷 憋 忆 料 淑 颤 揭 优 钞 概 泊 且 颐 帕 咨 堡 蹋 答 握 旷 饿 丝 瞩 第 4 章 磨 削 理 论 第 4 章 磨 削 理 论 现代切削加工技术 机械工程学院 (School of mechan
29、ical engineering) 磨削烧伤对加工表面的影响； u工件表面烧伤的表征是磨削力增加、砂轮磨损率增加和加工 表面质量降低。 u当钢件表面温度超过相变温度（奥氏体化温度A1）时，就会 形成奥氏体，随后工件较深处较冷的基体淬硬而得到马氏体硬 层，称为二次淬火烧伤， 减少磨削烧伤的主要途径： u减小磨削深度 u选用较软砂轮 u减小砂轮与工件的接触面积与时间 u选用大气孔砂轮和开槽砂轮，便于冷却液的渗入。 凑 感 二 能 丙 紫 中 藩 某 蹋 咕 隶 纫 慰 巩 暮 弃 果 低 激 抹 碍 腋 球 苔 肯 腮 熟 弹 盂 钩 荔 第 4 章 磨 削 理 论 第 4 章 磨 削 理 论 现
30、代切削加工技术 机械工程学院 (School of mechanical engineering) 磨削烧伤的预报与控制： 利用磨削烧伤时的临界状态预报烧伤的发生，由磨削条件对磨 削烧伤的影响实验可知：当砂轮速度和接触弧长的乘积达到某一 临界值就会发生磨削烧伤，该临界状态为： 上式中，临界常数Cb是由工件种材料和砂轮种类决定的，粒 度越细，硬度越高，该临界常数越小，不发生烧伤的的条件范 围窄，易发生烧伤。 窒 尧 沈 竟 锣 哟 额 惦 停 洪 爪 馅 提 烛 狈 继 叔 岗 连 魁 迹 皿 例 滇 揩 干 奉 述 谈 基 酉 傅 第 4 章 磨 削 理 论 第 4 章 磨 削 理 论 现代切
31、削加工技术 机械工程学院 (School of mechanical engineering) 2. 残余应力、磨削裂纹 金属在机械加工和热处理过程中受到外力和内力的作用，当停 止这些过程后，仍然存留并平衡在物体内部的内应力称为残余 应力。 磨削残余应力产生的原因： （1）塑性变形的影响：磨粒在工件表面向前移动时，该部分 产生塑性变形与塑性流动，磨粒移动过后，工件表面产生的塑 性变形使沿表面方向收缩，垂直方向伸长，呈现所谓的“压粗效 应”，其结果形成拉应力。 零 症 旱 榨 余 陌 技 访 蒸 缺 危 售 际 瑶 轻 芯 爽 睡 恢 任 戳 萨 料 蔑 盅 肆 嵌 慈 崩 添 窥 鲁 第 4
32、章 磨 削 理 论 第 4 章 磨 削 理 论 现代切削加工技术 机械工程学院 (School of mechanical engineering) （2）挤光作用的影响：使加工表面产生压应力。 （3）热应力的影响：切削时，由于强烈的塑性变形和摩擦， 使已加工表层的温度比里层高，形成不均匀的温度分布。表层 金属膨胀与收缩都受里层金属的阻碍，从而产生热应力。 当以加工表面的表层金属高于相变温度后，则表层组织可能发 生相变，由于各种金相组织的不同，从而产生残余应力。 硬 貌 趣 衬 滑 踩 梨 讽 政 抱 疤 退 昂 贷 译 疮 忧 卜 敖 棍 两 蔡 躲 熬 钓 遗 云 啡 陇 妨 宅 奈 第
33、4 章 磨 削 理 论 第 4 章 磨 削 理 论 现代切削加工技术 机械工程学院 (School of mechanical engineering) 4.6 砂轮的磨损、耐用度与修整 4.6.1 砂轮磨损的形式 l 磨粒顶部磨平变钝磨粒与工件的摩擦，磨粒磨损。 l 扩散磨损与粘接磨损。 l 砂轮糊塞磨屑嵌入砂轮孔穴而造成堵塞。 l 磨粒显微碎裂磨粒小部分分裂。 l 磨粒破碎磨粒大部分分裂，形成新磨刃。 l 磨粒脱落结合剂破碎。 砂轮在与工件接触瞬间磨粒才受磨削力及高温的作用，因此磨 粒是在交变作用的机械载荷和热载荷的作用下产生磨损。 摈 拧 所 休 潍 赦 亢 患 弘 轩 珍 刮 杠 宵
34、呆 捉 献 练 丁 沙 炊 入 涡 安 汪 钞 甲 凭 甩 膝 讹 捏 第 4 章 磨 削 理 论 第 4 章 磨 削 理 论 现代切削加工技术 机械工程学院 (School of mechanical engineering) 上述五种磨损形式中，前面三种统称为磨耗磨损，其特征是磨 粒被一层一层的磨损掉。后面三种称为破碎磨损（包含了磨粒 的破碎及结合剂的破碎），其磨损的强读取决于磨削力的大小 以及磨粒和结合剂的强度。 稻 皂 薛 蹈 囤 砚 呈 蹄 荣 苟 叙 按 艾 偏 缸 焙 替 仕 谴 踞 晤 邹 婉 阜 僵 琳 燃 布 尖 香 芒 弊 第 4 章 磨 削 理 论 第 4 章 磨 削
35、理 论 现代切削加工技术 机械工程学院 (School of mechanical engineering) 4.6.2 砂轮磨损原因 1. 机械磨损：磨粒与硬质点间的相对滑擦产生。 2. 化学磨损：表现为磨粒的氧化去氧化氧化，以及在磨 削区高温条件下，磨料、工件材料、冷却润滑剂、结合剂之间 的化学反应。 3. 扩散磨损：在磨削高温条件下，磨粒与工件紧密接触表面原子 间的相互扩散现象。 4. 粘附磨损：磨屑粘附或堵塞在磨粒上，使砂轮失去切削能力。 5. 热应力破碎：磨粒瞬间的急剧升温和急剧冷却，产生的热冲击 使砂轮开裂破碎。 6. 塑性磨损：磨粒塑性变形，取决于磨粒与工件材料的热硬性。 旧 粕
36、 纫 沮 苫 曼 契 告 偶 螟 绑 伙 步 映 焉 稠 瞎 凝 零 柴 乌 霄 解 届 闭 口 凹 赶 典 揪 莎 洗 第 4 章 磨 削 理 论 第 4 章 磨 削 理 论 现代切削加工技术 机械工程学院 (School of mechanical engineering) 4.6.3 砂轮耐用度 砂轮耐用度是指砂轮两次修整间的加工时间。精磨时，用磨出 的工件数目表示。 砂轮达到耐用度的判别标准：砂轮磨损量达到一定数值时会使 工件发生颤振、表面粗糙度突然增加，发生表面烧伤。 谱 桌 虾 辞 褂 慢 铱 冒 钥 维 段 嗜 誓 吊 垒 风 掀 弹 荫 搂 祝 姬 雪 例 港 斜 瑚 俩 哉
37、似 创 字 第 4 章 磨 削 理 论 第 4 章 磨 削 理 论 现代切削加工技术 机械工程学院 (School of mechanical engineering) 4.6.4 砂轮的修整 一、修整目的：消除钝化的磨粒和堵塞层，恢复砂轮的切削 性能及正确的形状。 二、修整方法： （1）修整工具不做旋转运动，砂轮旋转金刚石笔。 （2）修整工具做旋转运动，有时还做直线运动金刚石 滚轮。 （3）修整工具是钢或硬质合金的挤压轮用两个挤压轮 来修整砂轮时，二者先对于砂轮的速度大小相等，方向相反 ，砂轮上磨粒收到二相反的作用力容易脱落。 湍 乘 椅 漱 侩 猫 跳 尺 傣 饯 叁 桂 张 又 萝 锌
38、已 衅 柑 峦 滤 奇 提 苫 诡 北 蜀 风 蹈 耐 仟 喷 第 4 章 磨 削 理 论 第 4 章 磨 削 理 论 现代切削加工技术 机械工程学院 (School of mechanical engineering) 本章思考题 1. 比较磨削和单刃刀具切削的异同。 2. 什么是等效直径？使用等效直径有何意义？ 3. 试比较相同径向进给量（背吃刀量）和相同的砂 轮直径条件下外圆、平面、内 圆磨削的接触长、 接触时间及其对砂轮磨损的影响。 4. 分析磨削烧伤的原因及解决办法。 披 藤 粹 刘 纽 驯 松 荫 辉 牧 更 硒 淆 轰 观 剪 贷 痞 娇 甄 琢 琢 姆 瓷 似 拜 期 怪 逢 袭 龄 述 第 4 章 磨 削 理 论 第 4 章 磨 削 理 论