磨削及磨削机理
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削宽度、砂轮切入深度、工件速度成比例增加，与砂轮速度成比例
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减小。在实际磨削中，严格解析磨削力是困难的，在工程上常简化其公
式，如Ft=k0
v
s
v
w
a
e
2.比磨削能
（其中Baidu Nhomakorabea0为磨削系数）
指磨除工件上单位体积的金属所消耗的能量叫比磨削能。U=W/V=
。
它对估算磨F t削v s 力和功率消耗有重要意义。
2.磨削温度的分类和意义：
⑴.工件的平均温升θw: 它主要影响工件的尺寸和形状精度，它在磨削经过一 定时间后会稳定在某一范围内，其主要虽砂轮转速、切向力的增加而增 加，虽工件转速增加而降低。
⑵.接触面温度θ、θm: 即接触弧部分的表面温度，其主要与工件烧伤、裂纹、 内应力有密切关系。它可分平均温度θ和最高温度θm，一般θm=1.5θ， 其 接触面温度虽砂轮切入深度αe、砂轮速度、工件速度的增加而增高。
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参与磨削的磨粒数极多；起切削作用的磨粒数具有特殊性质；磨粒具有 一定的脆性及热稳定性；磨粒切削刃形状不规则，单颗粒切入深度小； 磨具具有较好的自锐性；比磨削能大；可获得高精度低粗糙度表面。
二、磨削过程
在磨粒切削刃与工件接触的全过程中，存在三个明显不同特征的区域， 即弹性滑擦区、塑性耕犁区和切削区。而磨粒进入切削区域的过程中， 磨粒切刃与工件之间的干涉深度从零开始逐渐加深。正是由于磨削过程 中存在弹塑性变形，才使得磨粒在切削过程中与工件的表面生成曲线、 理论干涉曲线、实际干涉曲线不重合，从而导致磨削残留余量、降低磨 削精度。
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1.磨削热产生与传散
磨削热来源于磨削功率的消耗。磨削热量Q分配如下：
Q=QW+QS+QC+QO+QU （QW、QS、QC、QO、QU分别表示：传入工件 热量、传入砂轮热量、传入切屑热量、传入切削液热量、、辐射热量）。 热量的分配还跟工件、砂轮的导热性有关，如超硬磨具导热性好，所以 磨削热大部分被砂轮带走。
1.连续切刃间隔：
通常把实际参加切削的切刃示为有效切削刃，它不仅跟砂轮表面几何参 数有关，它也随υ砂、υ工或a厚的变化而变化。
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2.磨粒最大切入深度：指单颗磨粒最大切入深度对磨削加工的力和热有着
直接影响，进而影响整个加工质量、砂轮耐用度、磨削效率及磨削能的 消耗。单颗磨粒最大切入深度g为：
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切屑弧长与接触弧长相等，则平均切断面积am=w2 表示平均切刃间隔）
vw vs
ae 1 1 （其中w ds dw
四、磨削力
1.磨削分力
磨削力是磨削过程中切削力和摩擦力的总和，由于磨削力大小方向不 断变化，所以一般将磨削力分解成三个力
其有中密F切n-关---系--法。向磨削力。三分力最大，与砂轮和磨粒抗压强度及系统刚性
bv w a e
五、磨削热
金属切削时绝大部分能量转化为热能，这些热能传散在切屑、刀具、工 件上。其中车削、铣削等普通切削方式，热量都是被切屑带走，而对与 磨削来说由于切削的金属层非常薄所以大约60%~90%的热量都传入工件， 这些热量来不及导入工件更深处所以在局部形成高温，并在表层形成极 大的温度梯度。当这些局部温度达到一定临界值时，就会在工件表面形 成热损伤（如表面氧化、烧伤、残余应力、裂纹等），也影响工件尺寸 精度。所以控制磨削热非常关紧。
3.磨削主要运动参数：
磨削主运动即砂轮高速回转。不同类型的进给形式又有不同的运动参数。 外圆及内圆磨削除主运动外，还有径向进给（砂轮及工件沿其半径方向 的运动）运动、轴向进给（砂轮及工件沿其轴线方向）运动、圆周运动。 其中工件转速的选择原则：在保证工件表面粗糙度要求的前提下，应使 砂轮在单位时间内切下最多的磨屑而砂轮磨耗最少。一般取 υ砂：υ工 =80~160。 4.磨削加工的特点：
g ＝2α ae 1 （1 其 中α-----连续切刃间隔；υs-----砂轮转速； υw--- ds dw
-工件转速；αe-----砂轮切深；ds、dw------砂轮直径、工件直径）
此公式虽近似而得，但对磨削加工却有重要指导意义。其中外圆磨 削取正，内圆磨削取负。
3.切削弧长：
一个切刃在一次切削中所产生的切屑，其未经变形的长度，又叫砂轮接 触弧长
三、磨削几何参数
磨削中存在的表征输入条件参数有：磨刃几何参数、有效磨粒数、切削 厚度、接触弧长、砂轮当量直径等。表征输出主要参数有：材料磨除率、 砂轮磨耗率、磨削比、比磨削力、功率消耗、表面粗糙度、磨削比能、 加工精度及表面完整性等。其中磨刃几何参数、有效磨粒数、切削弧长、 磨削比等做为基本磨削参数。
磨削及磨削机理
一、磨削概述
1.磨削：
指用磨具进行去除材料的加工方法。
2.分类：
按其加工对象可分六种基本类型：平面磨削、外圆磨削、内圆磨削、无 心磨削、自由磨削、环端面磨削。按砂轮与工件相对运动关系又可分往 复式、切入式及综合磨削。按工件与砂轮干涉处运动方向又可分顺磨和 逆磨两种方式。轴承行业采用无心夹具磨削轴承套圈，常用顺磨方式， 即砂轮与工件在切向处旋转方向相同。
ι′=ι±
l
=v w（v s1±
4.平均切削面积：
vw vs
)
vw vs
ae 1 其1 中顺磨时取负，逆磨时取正。
ds dw
磨削中，磨粒切刃所受的力与磨粒的切削面积成比例。一个切屑的断面
积是瞬时变化的，只有讨论平均切屑断面积。这里引入比磨除率，即砂
轮单位宽度上，单位时间内磨除工件体积称比磨除率Z′=νwae。若取返回
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⑶.磨粒切削刃温度:
可用下式表达：θg∝
v v a 0.24 0.29 0.64 s we
由上式可看工件转速比砂轮转速影响要大。这是因为vw增加，使单位时 间磨除工件体积增加，磨粒切入深度显然也增加，所以磨削力和比磨削能
Ft-------切向磨削力。直接影响磨削时有效功率的消耗 Fa-------轴向磨削力。总磨削力在砂轮轴线方向分力。
一般Fn ＞Ft＞Fa。且Fn/ Ft可间接说明砂轮工作表面磨粒锋利程度，即
可 Ft=作λσ为′b砂ae 轮耐；用vv ws F度a=判σ′断ba依e 据之一v w v。•s2 v。单a 从个上切式刃可的以分看力vv出公ws ：式磨：削Fn各=σ分′ba力e 都与；磨
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减小。在实际磨削中，严格解析磨削力是困难的，在工程上常简化其公
式，如Ft=k0
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2.比磨削能
（其中Baidu Nhomakorabea0为磨削系数）
指磨除工件上单位体积的金属所消耗的能量叫比磨削能。U=W/V=
。
它对估算磨F t削v s 力和功率消耗有重要意义。
2.磨削温度的分类和意义：
⑴.工件的平均温升θw: 它主要影响工件的尺寸和形状精度，它在磨削经过一 定时间后会稳定在某一范围内，其主要虽砂轮转速、切向力的增加而增 加，虽工件转速增加而降低。
⑵.接触面温度θ、θm: 即接触弧部分的表面温度，其主要与工件烧伤、裂纹、 内应力有密切关系。它可分平均温度θ和最高温度θm，一般θm=1.5θ， 其 接触面温度虽砂轮切入深度αe、砂轮速度、工件速度的增加而增高。
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参与磨削的磨粒数极多；起切削作用的磨粒数具有特殊性质；磨粒具有 一定的脆性及热稳定性；磨粒切削刃形状不规则，单颗粒切入深度小； 磨具具有较好的自锐性；比磨削能大；可获得高精度低粗糙度表面。
二、磨削过程
在磨粒切削刃与工件接触的全过程中，存在三个明显不同特征的区域， 即弹性滑擦区、塑性耕犁区和切削区。而磨粒进入切削区域的过程中， 磨粒切刃与工件之间的干涉深度从零开始逐渐加深。正是由于磨削过程 中存在弹塑性变形，才使得磨粒在切削过程中与工件的表面生成曲线、 理论干涉曲线、实际干涉曲线不重合，从而导致磨削残留余量、降低磨 削精度。
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1.磨削热产生与传散
磨削热来源于磨削功率的消耗。磨削热量Q分配如下：
Q=QW+QS+QC+QO+QU （QW、QS、QC、QO、QU分别表示：传入工件 热量、传入砂轮热量、传入切屑热量、传入切削液热量、、辐射热量）。 热量的分配还跟工件、砂轮的导热性有关，如超硬磨具导热性好，所以 磨削热大部分被砂轮带走。
1.连续切刃间隔：
通常把实际参加切削的切刃示为有效切削刃，它不仅跟砂轮表面几何参 数有关，它也随υ砂、υ工或a厚的变化而变化。
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2.磨粒最大切入深度：指单颗磨粒最大切入深度对磨削加工的力和热有着
直接影响，进而影响整个加工质量、砂轮耐用度、磨削效率及磨削能的 消耗。单颗磨粒最大切入深度g为：
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切屑弧长与接触弧长相等，则平均切断面积am=w2 表示平均切刃间隔）
vw vs
ae 1 1 （其中w ds dw
四、磨削力
1.磨削分力
磨削力是磨削过程中切削力和摩擦力的总和，由于磨削力大小方向不 断变化，所以一般将磨削力分解成三个力
其有中密F切n-关---系--法。向磨削力。三分力最大，与砂轮和磨粒抗压强度及系统刚性
bv w a e
五、磨削热
金属切削时绝大部分能量转化为热能，这些热能传散在切屑、刀具、工 件上。其中车削、铣削等普通切削方式，热量都是被切屑带走，而对与 磨削来说由于切削的金属层非常薄所以大约60%~90%的热量都传入工件， 这些热量来不及导入工件更深处所以在局部形成高温，并在表层形成极 大的温度梯度。当这些局部温度达到一定临界值时，就会在工件表面形 成热损伤（如表面氧化、烧伤、残余应力、裂纹等），也影响工件尺寸 精度。所以控制磨削热非常关紧。
3.磨削主要运动参数：
磨削主运动即砂轮高速回转。不同类型的进给形式又有不同的运动参数。 外圆及内圆磨削除主运动外，还有径向进给（砂轮及工件沿其半径方向 的运动）运动、轴向进给（砂轮及工件沿其轴线方向）运动、圆周运动。 其中工件转速的选择原则：在保证工件表面粗糙度要求的前提下，应使 砂轮在单位时间内切下最多的磨屑而砂轮磨耗最少。一般取 υ砂：υ工 =80~160。 4.磨削加工的特点：
g ＝2α ae 1 （1 其 中α-----连续切刃间隔；υs-----砂轮转速； υw--- ds dw
-工件转速；αe-----砂轮切深；ds、dw------砂轮直径、工件直径）
此公式虽近似而得，但对磨削加工却有重要指导意义。其中外圆磨 削取正，内圆磨削取负。
3.切削弧长：
一个切刃在一次切削中所产生的切屑，其未经变形的长度，又叫砂轮接 触弧长
三、磨削几何参数
磨削中存在的表征输入条件参数有：磨刃几何参数、有效磨粒数、切削 厚度、接触弧长、砂轮当量直径等。表征输出主要参数有：材料磨除率、 砂轮磨耗率、磨削比、比磨削力、功率消耗、表面粗糙度、磨削比能、 加工精度及表面完整性等。其中磨刃几何参数、有效磨粒数、切削弧长、 磨削比等做为基本磨削参数。
磨削及磨削机理
一、磨削概述
1.磨削：
指用磨具进行去除材料的加工方法。
2.分类：
按其加工对象可分六种基本类型：平面磨削、外圆磨削、内圆磨削、无 心磨削、自由磨削、环端面磨削。按砂轮与工件相对运动关系又可分往 复式、切入式及综合磨削。按工件与砂轮干涉处运动方向又可分顺磨和 逆磨两种方式。轴承行业采用无心夹具磨削轴承套圈，常用顺磨方式， 即砂轮与工件在切向处旋转方向相同。
ι′=ι±
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=v w（v s1±
4.平均切削面积：
vw vs
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vw vs
ae 1 其1 中顺磨时取负，逆磨时取正。
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磨削中，磨粒切刃所受的力与磨粒的切削面积成比例。一个切屑的断面
积是瞬时变化的，只有讨论平均切屑断面积。这里引入比磨除率，即砂
轮单位宽度上，单位时间内磨除工件体积称比磨除率Z′=νwae。若取返回
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⑶.磨粒切削刃温度:
可用下式表达：θg∝
v v a 0.24 0.29 0.64 s we
由上式可看工件转速比砂轮转速影响要大。这是因为vw增加，使单位时 间磨除工件体积增加，磨粒切入深度显然也增加，所以磨削力和比磨削能
Ft-------切向磨削力。直接影响磨削时有效功率的消耗 Fa-------轴向磨削力。总磨削力在砂轮轴线方向分力。
一般Fn ＞Ft＞Fa。且Fn/ Ft可间接说明砂轮工作表面磨粒锋利程度，即
可 Ft=作λσ为′b砂ae 轮耐；用vv ws F度a=判σ′断ba依e 据之一v w v。•s2 v。单a 从个上切式刃可的以分看力vv出公ws ：式磨：削Fn各=σ分′ba力e 都与；磨