砂轮理论|金属 |行业 |冶金

磨削理论的目的是建立径向进给、砂轮单个磨粒上的力、砂轮速度、工作速度与其直径之间的关系。图 20.5 显示了砂轮和工件相互接触的放大部分。

需要注意的是，当磨料增益开始进入或穿透材料时，例如在 A 处，切削深度为零，随着砂轮和工件的旋转，它逐渐增加，并沿着接触弧在某处变小轮子和工作。

由于砂轮的旋转速度通常比工件快得多，因此最大切割深度点几乎位于砂轮离开工件的位置。最大深度称为增益切削深度（用字母 t 表示）。

设工件和砂轮床的直径和 D，它们的表面速度分别是 v 和 V。令 T 为砂轮上的晶粒从 A 移动到 B 所用的时间。所以弧 AB =V x T。

在此期间，轮子上 A 处的一个点将只能移动到 C，如图 20.5 所示。现在arc AC =v x T。很明显，阴影区域所示的ACB成为CD最大厚度的芯片。

通过调节切削深度，可以通过增加或减少切削深度使砂轮变得更软或更硬。 CD 也可以通过改变工作速度或径向进给来改变。

AC 是一个非常小的弧线，可以被视为直线。

∴ CD =AC sin (α + β) =v x T sin (α + β)

（α 和 β 是车轮和工件中心接触弧所对的角度。）

由于没有一个磨粒在做切割动作，所以如果每单位长度的砂轮周长有 N 个磨粒（N 可以通过在烟熏玻璃上滚动砂轮并计算在显微镜下留下的痕迹来测量），那么每个磨粒的最大切屑厚度或切削深度-

从等式 (1) 中可以明显看出，磨粒切深直接随工作速度变化，与轮速成反比，直接随 sin (α + β) 变化。

综上所述，得出以下与切割过程中砂轮作用有关的事实。这些是在假设只有一个变量而其他因素保持不变的情况下得出的。在实际实践中，这些必须与其他因素相结合才能产生令人满意的结果。

（因为径向进给 (f) 与 D 和 d 相比非常小，f ² 可以省略）

从上面的方程可以明显看出，平均切屑厚度“t”可以通过增加砂轮速度 V 来减小。切屑厚度的减小导致更好的表面光洁度，由于较低的磨削力、表面完整性和较低的应力，导致更严格的几何公差组件。

因此，随着砂轮速度的增加，所有这些优点都是可能的，因此在精密磨削应用中趋向于获得尽可能高的磨削速度。

现在作用在砂轮单个磨粒上的力与形成的切屑面积成正比，而切屑面积与磨粒切深的平方成正比；

从方程（3），可以得出关于砂轮行为的非常重要的结论。

显然，如果力超过粘合强度，砂粒会从轮子上折断；所以从方程（3）来看，增加工作速度比增加径向进给更能有效地破碎砂粒。

对于软轮，V 应该高，对于硬轮，v 应该高。此外，如果 D 和 d 几乎等于内圆磨削，则 [(Z) + d)/Dd] 也很小，因此需要软轮。在 [(D +d)/Dd] 非常大的外圆磨削中，F 会更大，因此需要硬砂轮来抵消每个磨粒的高力。类似地，从等式（1）、（2）和（3）可以得出非常重要的结论。

为了获得更高的生产率，材料去除率应该很高。为此，磨料应该能够承受更高的磨削力，在更长的时间内保持锋利，并在断裂时露出新的切削刃。

平面磨削中的芯片/尺寸：

平面磨削未变形切屑长度 l =√Dd

未成形切屑厚度t，

C =砂轮圆周单位面积上的切割点数，估计范围为每毫米 0.1 到 10 个 ²

r =切屑宽度与平均未变形切屑厚度之比。它的近似值在 10 到 20 之间。