1、第八章 高效及精密磨削技術高速磨削緩進給磨削高速深切磨削精密、高精密、超精密磨削工藝鏡面磨削加工工藝電解磨削其他高效磨削工藝簡介8.1 高速磨削u 高速磨削是通過提高砂輪線速度來達到提高磨高速磨削是通過提高砂輪線速度來達到提高磨削去除率和磨削質量的工藝方法。一般砂輪線速度削去除率和磨削質量的工藝方法。一般砂輪線速度高于高于45m/s時就屬于高速磨削。時就屬于高速磨削。u 高速磨削技術是磨削工藝本身的革命性躍變高速磨削技術是磨削工藝本身的革命性躍變,日本先端技術研究會把高速加工列為五大現代制造日本先端技術研究會把高速加工列為五大現代制造技術之一。國際生產工程學會技術之一。國際生產工程學會( CI

2、RA)將高速磨削技將高速磨削技術確定為面向術確定為面向21世紀的中心研究方向之一。世紀的中心研究方向之一。u 高速磨削的優點高速磨削的優點 磨粒的磨粒的未變形切屑厚度未變形切屑厚度減小，減小，磨削力磨削力下降。下降。 砂輪磨損砂輪磨損減少，提高砂輪壽命。減少，提高砂輪壽命。 在在磨磨粒最大未變形切削厚度不變的情況下，加大磨削粒最大未變形切削厚度不變的情況下，加大磨削 深度或工件的速度，提高深度或工件的速度，提高磨削效率。磨削效率。 切削變形程度小，磨粒殘留切痕深度減小，磨削厚度切削變形程度小，磨粒殘留切痕深度減小，磨削厚度變變 薄，還可以改善表面質量及減小尺寸和形狀誤差。薄，還可以改善表面質量

3、及減小尺寸和形狀誤差。 高速磨削離心力大，易導致砂輪破裂，需要開發高強度高速磨削離心力大，易導致砂輪破裂，需要開發高強度砂輪砂輪, ,要求機床有足夠功率、剛度及精度和安全防護措施。要求機床有足夠功率、剛度及精度和安全防護措施。8.1.18.1.1 高速磨削原理高速磨削原理 高速磨削是高速磨削是提高磨削精度、表面質量提高磨削精度、表面質量的有效方法，又是的有效方法，又是增加磨削效率的有效方法。下面對高速磨削過程中的基本增加磨削效率的有效方法。下面對高速磨削過程中的基本問題作一討論。問題作一討論。1. 未變形磨削層厚度及切屑長度未變形磨削層厚度及切屑長度 在外圓切入磨削時，單顆磨粒末變形切屑長度在

4、外圓切入磨削時，單顆磨粒末變形切屑長度ls及未變形及未變形切屑的平均厚度切屑的平均厚度 計算式為計算式為:gaswwsspswswsrwsgpssssvd dlavddvv daavlvl wsrswsvvvd式中：磨粒平均間距；切入進給速度；-工件速度；砂輪速度；d工件直徑；砂輪直徑。從上述二式中可知，從上述二式中可知， 增加，增加， 、 均增加均增加(因因 小，所以小，所以影響程度不大影響程度不大)， 增加增加, , 、 均下降。在去除一定工件均下降。在去除一定工件體積時，增加體積時，增加 ，單位時間內通過磨削區的磨粒數增加，單位時間內通過磨削區的磨粒數增加，所以未變形切削厚度減少。所以未

5、變形切削厚度減少。wvgaslwvsvgaslsv2. 磨削力磨削力 砂輪速度砂輪速度 及單位寬度金屬磨除率及單位寬度金屬磨除率 對單位磨削寬度對單位磨削寬度上磨削力（上磨削力（ ）的影響如圖）的影響如圖8-1所示。由圖可知，在所示。由圖可知，在金屬去除率金屬去除率 一一 定時，定時， 提高，提高， 均下降，系統變形減均下降，系統變形減少。少。svwzntFFsvntFF3. 磨削熱磨削熱 在磨削中工件受到磨削熱的影響，最高溫度發生在工件在磨削中工件受到磨削熱的影響，最高溫度發生在工件表面上。工件表面上最高溫度的近似計算公式如下：表面上。工件表面上最高溫度的近似計算公式如下：maxw ms r

6、wAc qvvavww22p3cm cc0.7 0.9qcmsm/ sc /);mAkgm2式 中 ：受 熱 面 積 （） ；傳 入 工 件 的 熱 比 例 ，； -單 位 時 內 單 位 面 積 的 熱 量 （ J/（） ） ； -導 熱 率 （ W/(m K); -熱 擴 散 率 ，=（） ；體 積 質 量 密 度 （n 圖圖8-4給出了工件速度給出了工件速度vw、砂、砂輪速度輪速度vs對工件對工件表面溫度表面溫度的影響。的影響。由圖中可以看出，由圖中可以看出，vw在在40m/min前，增大前，增大vw 工件表面溫度顯著下工件表面溫度顯著下降。超過降。超過40m/min后，再增大后，再增大

7、vw，工件表面溫度幾乎不變化。工件表面溫度幾乎不變化。vs增增大，其工件表面溫度變化不大。大，其工件表面溫度變化不大。但但vw 越過越過40m/min時，再增大時，時，再增大時，未變形磨削層厚度增大，因而使未變形磨削層厚度增大，因而使磨削力增大，則砂輪磨粒破碎，磨削力增大，則砂輪磨粒破碎，脫落會變得嚴重起來，砂輪磨損脫落會變得嚴重起來，砂輪磨損加劇，導致工件表面質量惡化。加劇，導致工件表面質量惡化。n 綜上所述，可以認為存在著工件速度的臨界速度。其原綜上所述，可以認為存在著工件速度的臨界速度。其原因是：當因是：當q80時，砂輪處于磨碎與脫落的范圍，使總磨時，砂輪處于磨碎與脫落的范圍，使總磨削能

8、減少。當削能減少。當q120時，砂輪自銳作用較差，因而使磨削時，砂輪自銳作用較差，因而使磨削溫度上升。但有的研究認為，在高速磨削機理研究中發現溫度上升。但有的研究認為，在高速磨削機理研究中發現存在著跳過引起工件熱損傷的臨界速度范圍。可以參考后存在著跳過引起工件熱損傷的臨界速度范圍。可以參考后面面HEDG關于關于vs、vw對工件溫度的影響。對工件溫度的影響。4砂輪磨損與表面粗糙度砂輪磨損與表面粗糙度n 在普通磨削中砂輪磨損的主要原因是磨粒磨耗磨損在普通磨削中砂輪磨損的主要原因是磨粒磨耗磨損及磨粒的破損與脫落。高速磨削中，由于未變形磨屑層及磨粒的破損與脫落。高速磨削中，由于未變形磨屑層厚度較小，磨

9、粒不易破損與脫落，砂輪耐用度增加，磨厚度較小，磨粒不易破損與脫落，砂輪耐用度增加，磨削力下降，磨削表面質量好。削力下降，磨削表面質量好。u 在一定金屬切除率條件下，在一定金屬切除率條件下，vs增加，砂輪徑向磨損增加，砂輪徑向磨損量降低，表面粗糙度得到改善，發生顫振的金屬磨除體量降低，表面粗糙度得到改善，發生顫振的金屬磨除體積積vw增大，提高了磨削效率。增大，提高了磨削效率。vs增加，切屑變薄，則工增加，切屑變薄，則工件表面上磨痕深度變小，表面上殘留凸峰變小，表面粗件表面上磨痕深度變小，表面上殘留凸峰變小，表面粗糙度得到改善。糙度得到改善。8.1.2 高速磨削砂輪高速磨削砂輪1. 高速磨削砂輪應

10、力分析高速磨削砂輪應力分析u 磨削中在砂輪上的作用力有磨削中在砂輪上的作用力有磨削力、熱應力、夾緊力和離心磨削力、熱應力、夾緊力和離心力。高速磨削中造成砂輪破損的力。高速磨削中造成砂輪破損的主要因素是砂輪自身的離心力。主要因素是砂輪自身的離心力。離心力與砂輪速度離心力與砂輪速度vs的平方成比的平方成比例增大。受離心力影響，砂輪受例增大。受離心力影響，砂輪受到很大應力。到很大應力。 應力應力r r , ,t t的計算式如下：的計算式如下： 222222222231()()83131()()830.20 0.25ssirsssssitssssisiwvrrrKgrrwvvrrrKgvrrvrrrr

11、式中：砂輪泊松比，陶瓷結合劑砂輪約為； K-砂輪孔徑與外圓半徑之比，即K=; 砂輪外圓半徑； 砂輪內孔半徑。u 一般高速砂輪寬度與砂輪半徑之比一般高速砂輪寬度與砂輪半徑之比 bs/rs0.5 ，可用上，可用上兩式計算兩式計算r r 和和t t 。u右圖給出了砂輪的應力分布情況，右圖給出了砂輪的應力分布情況，從圖中看出從圖中看出 t t r r，對于砂輪因，對于砂輪因離心力破壞而言，力離心力破壞而言，力t t的大小是非的大小是非常重要的。常重要的。n不同的不同的 比值，砂輪應力分布比值，砂輪應力分布不同，經研究應力分部有如下特點：不同，經研究應力分部有如下特點： (1)無孔砂輪，在砂輪中心處，無

12、孔砂輪，在砂輪中心處， t t = =r rsirrK 圖圖8.6 砂輪應力分布情砂輪應力分布情況況(2)在在ri 0 時，切向力時，切向力 總足大于徑向力，總足大于徑向力，t t的最大值在的最大值在砂輪孔壁處。砂輪孔壁處。(3)在相同的任意半徑處，在相同的任意半徑處，K值越大的砂輪，其徑向應力值越大的砂輪，其徑向應力越大。應盡量采用越大。應盡量采用K值小的砂輪值小的砂輪n 經過上述分析可知，離心力引起砂輪破壞，應主要考經過上述分析可知，離心力引起砂輪破壞，應主要考慮慮切向應力切向應力，砂輪孔壁處應有較大的強度，所以可根據此，砂輪孔壁處應有較大的強度，所以可根據此采取補強劑采取補強劑(如樹脂如

13、樹脂)，以增強砂輪孔壁處的強度，以經受，以增強砂輪孔壁處的強度，以經受切向應力的作用。最大切向應力達到砂輪的單向抗拉強度切向應力的作用。最大切向應力達到砂輪的單向抗拉強度時，砂輪即破裂。時，砂輪即破裂。2提高高速砂輪強度的途徑提高高速砂輪強度的途徑 主要途徑是提高砂輪結合劑強度，以提高砂輪的抗拉強主要途徑是提高砂輪結合劑強度，以提高砂輪的抗拉強度，減少砂輪孔徑，對砂輪孔壁處進行補強。度，減少砂輪孔徑，對砂輪孔壁處進行補強。 (1) 提高砂輪結合劑強度提高砂輪結合劑強度 在陶瓷結合劑中加入硼、鋰、在陶瓷結合劑中加入硼、鋰、鋇、鈣等可使結合劑強度提高。鋇、鈣等可使結合劑強度提高。(2)補強砂輪補強

14、砂輪 圖圖8-6是各種補強砂是各種補強砂輪，圖輪，圖a是砂輪內部增加金屑絲或是砂輪內部增加金屑絲或玻璃纖維網，圖玻璃纖維網，圖b是增加砂輪孔壁是增加砂輪孔壁的厚度，圖的厚度，圖c是孔區使用細粒磨削，是孔區使用細粒磨削，圖圖d是砂輪孔區浸漬樹脂，圖是砂輪孔區浸漬樹脂，圖e是是孔區鑲嵌金屬環。孔區鑲嵌金屬環。3. 高速磨削的磨削液及供給方式高速磨削的磨削液及供給方式 (1)磨削液磨削液 常用常用水基及油基磨削液水基及油基磨削液，在同一砂輪速度，在同一砂輪速度下，油基磨削液的金屬去除率高于水基磨削液。砂輪速下，油基磨削液的金屬去除率高于水基磨削液。砂輪速度度vs愈高，油基的效果愈好。但油基磨削液冷卻

15、性差，愈高，油基的效果愈好。但油基磨削液冷卻性差，在高速磨削中易產生油霧及著火，從工件溫升角度考慮，在高速磨削中易產生油霧及著火，從工件溫升角度考慮，應避免與防止工件表面燒傷。所以，應避免與防止工件表面燒傷。所以， 工件表面溫度應低，工件表面溫度應低，要求磨削液的冷卻作用要足夠。要求磨削液的冷卻作用要足夠。 一般將一般將油與水混合油與水混合，采用水包油或油包水兩種形式，采用水包油或油包水兩種形式，水包油形式是以水為分散相，油為連續相；油包水是以水包油形式是以水為分散相，油為連續相；油包水是以油為分散相，水為這續相。通常將油為分散相，水為這續相。通常將26的水混入油中形的水混入油中形成油包水的乳

16、化液。油包水的磨削液的磨削比高，表面成油包水的乳化液。油包水的磨削液的磨削比高，表面粗糙度得到改善。粗糙度得到改善。(2)供給方式供給方式 高速磨削時，砂輪回轉表面生成較強高速磨削時，砂輪回轉表面生成較強氣流氣流。經測試，砂輪兩端部氣流體壓力最大。砂輪速度提高一倍，經測試，砂輪兩端部氣流體壓力最大。砂輪速度提高一倍，則氣流壓力將提高則氣流壓力將提高2.53倍。較強的氣流不能使磨削液進倍。較強的氣流不能使磨削液進入磨削區。入磨削區。 解決這一問題可采用解決這一問題可采用氣流擋板氣流擋板、高壓磨削液高壓磨削液及及加大磨削液流量加大磨削液流量等辦等辦法。氣流擋板示意圖如圖法。氣流擋板示意圖如圖8-7

17、所示，所示，將其安裝噴油嘴上方，使氣流經擋將其安裝噴油嘴上方，使氣流經擋板改變流動方向，破壞氣流流入磨板改變流動方向，破壞氣流流入磨削區。氣流擋板的上擋板及兩側擋削區。氣流擋板的上擋板及兩側擋板均可調。板均可調。n 用用加大磨削液壓力加大磨削液壓力的方法，可以加大磨削液的流速，的方法，可以加大磨削液的流速，沖破磨削區砂輪表面的氣膜，達到冷卻潤滑作用。加大磨沖破磨削區砂輪表面的氣膜，達到冷卻潤滑作用。加大磨削液壓力，可提高金屬磨除率及磨削比，工件表面溫升降削液壓力，可提高金屬磨除率及磨削比，工件表面溫升降低。低。n 磨削液流量增大后，使磨削區溫度降低，可提高金磨削液流量增大后，使磨削區溫度降低，

18、可提高金屬磨除率及磨削比，改善磨削質量。但隨磨削液流量增大，屬磨除率及磨削比，改善磨削質量。但隨磨削液流量增大，砂輪與工件之間產生的砂輪與工件之間產生的楔形壓力增加楔形壓力增加，使磨削功率增大。，使磨削功率增大。8.2 緩進給磨削u 緩進給磨削是一種高效的磨削加工工藝方法，它緩進給磨削是一種高效的磨削加工工藝方法，它是采用是采用增大磨削深度、降低進給速度、形成砂輪與工增大磨削深度、降低進給速度、形成砂輪與工件有較大的接觸面積件有較大的接觸面積As（As=lsap）及高的速度比）及高的速度比q（q=vs/vw），達到高的金屬磨除率，達到高的金屬磨除率zw及精度、粗糙度及精度、粗糙度要求高的目的。

19、要求高的目的。u 緩進給磨削也稱作深切緩進給強力磨削或蠕動磨緩進給磨削也稱作深切緩進給強力磨削或蠕動磨削。在平面磨削中占有主導地位；現在已成為一種加削。在平面磨削中占有主導地位；現在已成為一種加工工韌性材料韌性材料（如鎳基合金）和（如鎳基合金）和淬硬材料淬硬材料的有效方法，的有效方法，特別適用于加工各種特別適用于加工各種型面和溝槽型面和溝槽。其最理想的狀況是，。其最理想的狀況是，原來需要經過成型銑削、倒角、熱處理和精磨幾道工原來需要經過成型銑削、倒角、熱處理和精磨幾道工序完成的工作，采用緩進給磨削，一道工序就可以完序完成的工作，采用緩進給磨削，一道工序就可以完成。成。 緩進給磨削與普通磨削的緩

20、進給磨削與普通磨削的差別在于，砂輪的差別在于，砂輪的磨削深度磨削深度大大（1-30mm）和工件的）和工件的進給進給速度低速度低（5-300mm/min），），工件的最終輪廓成形精度高。工件的最終輪廓成形精度高。 由于工件速度低，在磨由于工件速度低，在磨削時顯示出對工件成型表面削時顯示出對工件成型表面的形狀精度保持性比普通磨的形狀精度保持性比普通磨削好。削好。8.2.1 砂輪與工件接觸弧長度及接觸時間砂輪與工件接觸弧長度及接觸時間u 緩進給磨削速比大，單顆磨粒切下切屑薄而長，緩進給磨削速比大，單顆磨粒切下切屑薄而長，砂輪與工件接觸弧長度砂輪與工件接觸弧長度lc大，普通磨削接觸弧長僅幾毫大，普通磨

21、削接觸弧長僅幾毫米，緩進給磨削砂輪與工件接觸弧長米，緩進給磨削砂輪與工件接觸弧長lc達幾厘米達幾厘米。接觸。接觸弧度弧度lc大，消耗較大的磨削能，緩進給磨削所需要的能大，消耗較大的磨削能，緩進給磨削所需要的能量約是普通磨削的量約是普通磨削的8倍。倍。u 當緩進給磨削選用與普通磨削相同的砂輪直徑與當緩進給磨削選用與普通磨削相同的砂輪直徑與砂輪速度時，緩進給磨削砂輪轉一周中每顆磨粒與工砂輪速度時，緩進給磨削砂輪轉一周中每顆磨粒與工件接觸長度大，延續的時間較長。單顆磨粒接觸工件件接觸長度大，延續的時間較長。單顆磨粒接觸工件的延續時間與磨削深度的延續時間與磨削深度ap是函數關系，如圖是函數關系，如圖8

22、-8所示。所示。從圖中可知，緩進給磨削與普通磨削有相同的金屬切除率從圖中可知，緩進給磨削與普通磨削有相同的金屬切除率時，在砂輪一周中，兩者砂輪上單顆磨粒所切除的金屬體時，在砂輪一周中，兩者砂輪上單顆磨粒所切除的金屬體積應是相同的。如平面緩進給磨削深度積應是相同的。如平面緩進給磨削深度ap為為1.28mm時，單時，單顆磨粒切除一定金屬體積所需時間顆磨粒切除一定金屬體積所需時間tc為為2000s。普通平面磨。普通平面磨削深度削深度ap = 0.02 mm時，切除相同體積的金屬所需的時間要時，切除相同體積的金屬所需的時間要短得多。短得多。8.2.2 磨削力磨削力GWerner的研究所建立的緩進給磨削

23、力數學模型為：的研究所建立的緩進給磨削力數學模型為：2 11wnnp scsZFKa dvnwKssc式中：與工件、砂輪規格和磨粒微刃分布特 性、冷卻潤滑條件等有關系數 Z單位時間單位砂輪寬度金屬磨除率； v砂輪速度； d砂輪當量直徑； 指數，與砂輪工件材料有關。 n 試驗表明，指數試驗表明，指數 僅在僅在 范圍內變化，范圍內變化， 增大增大 ，磨削力減小；增大工件速度磨削力減小；增大工件速度vw、磨削深度、磨削深度ap及砂輪當量直及砂輪當量直徑時，磨削力均增大。徑時，磨削力均增大。n 磨削力隨工件速度磨削力隨工件速度vw減少而減少。緩進給法向磨削力約減少而減少。緩進給法向磨削力約為普通磨削的

24、為普通磨削的24倍。在緩進給磨削中，磨削深度中倍。在緩進給磨削中，磨削深度中ap對磨對磨削力影響程度大于普通磨削。削力影響程度大于普通磨削。l 同普通磨削一樣，緩進給磨削砂輪磨粒有一個開始磨損同普通磨削一樣，緩進給磨削砂輪磨粒有一個開始磨損至鈍化的過程，這使磨削過程的效率隨磨削時間的增加而至鈍化的過程，這使磨削過程的效率隨磨削時間的增加而降低，而磨削力則隨著時間的增加而增加，其影響情況如降低，而磨削力則隨著時間的增加而增加，其影響情況如圖圖8-9所示。所示。0.51圖圖8-9 磨削力與磨削時間的關系磨削力與磨削時間的關系 從圖中可以看出，在磨削過程中，磨削力約有從圖中可以看出，在磨削過程中，磨

25、削力約有40S的持續的持續增加過程，固將磨削時的磨削力保持在砂輪新修整后的水增加過程，固將磨削時的磨削力保持在砂輪新修整后的水平上，可以使緩進給磨削發生燒傷以前的金屬切除量大大平上，可以使緩進給磨削發生燒傷以前的金屬切除量大大增加。因此，緩進給磨床最好具有增加。因此，緩進給磨床最好具有連續修整砂輪連續修整砂輪的裝置。的裝置。8.2.3 磨削溫度磨削溫度u 在普通磨削中，隨切深增大，在普通磨削中，隨切深增大， 工件進給速度減少，磨工件進給速度減少，磨削溫度明顯上升；而在緩進給磨削中，削溫度明顯上升；而在緩進給磨削中，隨磨削深度增大、隨磨削深度增大、進給速度減少，磨削溫度有明顯下降進給速度減少，磨

26、削溫度有明顯下降。u 由于緩進給磨削中工件速度由于緩進給磨削中工件速度vw很小很小(vw10mm/s )，接，接觸弧長區觸弧長區lc很大很大(lc20mm)，進入工件熱量為穩定熱流量，進入工件熱量為穩定熱流量，在較長的持續時間過程中，以較低的速度向工件流動。工在較長的持續時間過程中，以較低的速度向工件流動。工件表面的溫度隨件表面的溫度隨ap增大及增大及vw減少而逐漸減少，并向工件擴減少而逐漸減少，并向工件擴展，磨削熱被磨屑帶走的熱量較多。展，磨削熱被磨屑帶走的熱量較多。8.2.4 砂輪磨損砂輪磨損 砂輪磨損是由機械應力與熱應力造成的。與普通磨砂輪磨損是由機械應力與熱應力造成的。與普通磨削相比，

27、緩進給磨削中，由于磨粒受的磨削力小，砂削相比，緩進給磨削中，由于磨粒受的磨削力小，砂輪形面的徑向磨損比普通磨損要小得多、砂輪邊棱磨輪形面的徑向磨損比普通磨損要小得多、砂輪邊棱磨損亦較小、有利于保證工件成形面的精度。損亦較小、有利于保證工件成形面的精度。圖圖8-10 砂輪上有效磨粒所受力的大小與砂輪磨損的關系砂輪上有效磨粒所受力的大小與砂輪磨損的關系8.2.5 表面完整性表面完整性1. 表面粗糙度表面粗糙度 緩進給磨削砂輪與工件接觸弧長度緩進給磨削砂輪與工件接觸弧長度lc大，速度比大，大，速度比大，單顆磨粒承受的磨削力小，隨磨削時間單顆磨粒承受的磨削力小，隨磨削時間ta延長，砂輪磨損延長，砂輪磨

28、損不嚴重，砂輪地貌變化小，因而零件表面粗糙度變化較不嚴重，砂輪地貌變化小，因而零件表面粗糙度變化較緩慢。圖緩慢。圖8-11給出了速度比與表面粗糙度之間的關系。給出了速度比與表面粗糙度之間的關系。2.磨削表面燒傷磨削表面燒傷 在緩進給磨削時比磨削能較大，固加工表面的熱損傷是考在緩進給磨削時比磨削能較大，固加工表面的熱損傷是考慮的主要問題。圖慮的主要問題。圖8-12表示工件產生燒傷時，測量到的三種表示工件產生燒傷時，測量到的三種類型的法向力。類型的法向力。圖圖8-12 緩進給磨削產生燒傷時法向磨削力的變化情況緩進給磨削產生燒傷時法向磨削力的變化情況u 在圖在圖a的情況下，發生燒傷時，法向力在微量增

29、加后接著的情況下，發生燒傷時，法向力在微量增加后接著減小，然后急劇地連續增加，這有可能是由于工件因磨削熱減小，然后急劇地連續增加，這有可能是由于工件因磨削熱變軟后的熱膨脹造成的。變軟后的熱膨脹造成的。u在圖在圖b中，當發生燒傷時，法向力減小，磨削力持續處于中，當發生燒傷時，法向力減小，磨削力持續處于低水平，這有可能是由于工件膨脹所產生的力的增加為材料低水平，這有可能是由于工件膨脹所產生的力的增加為材料變軟減小的力所抵消。變軟減小的力所抵消。u圖圖c表示熱波動的情況，這有可能是由于熱膨脹和熱軟化反表示熱波動的情況，這有可能是由于熱膨脹和熱軟化反復進行產生的。復進行產生的。3.殘余應力殘余應力 緩

30、進給磨削所形成的工件表面殘余應力是擠光效應、壓緩進給磨削所形成的工件表面殘余應力是擠光效應、壓粗效應、熱效應及熱比容變化效應等綜合作用的結果。擠粗效應、熱效應及熱比容變化效應等綜合作用的結果。擠光效應作用占主導，殘余應力主要是塑性變形引起的，基光效應作用占主導，殘余應力主要是塑性變形引起的，基本上是壓應力。增大磨削深度本上是壓應力。增大磨削深度ap及工件速度及工件速度vw，均使單顆，均使單顆形粒的磨削厚度增加，加劇壓粗效應大于擠光效應，同時形粒的磨削厚度增加，加劇壓粗效應大于擠光效應，同時熱效應亦增加，熱效應亦增加，ap的影響顯著，所以的影響顯著，所以ap、 vw增加都使殘余增加都使殘余應力增

31、大。應力增大。u 用用X射線測量第射線測量第類類殘余應力，即宏觀應力殘余應力，即宏觀應力 。根據根據 X 射線應力測量原射線應力測量原理，只要測出試樣表面理，只要測出試樣表面某個方向的表面層中不某個方向的表面層中不同取向晶粒的某同一晶同取向晶粒的某同一晶面的間距變化面的間距變化,就可按下就可按下式算出該方向上的殘余式算出該方向上的殘余應力值應力值殘余應力的一種測量方法：殘余應力的一種測量方法：X射線法射線法8.2.7 緩進給磨削中溫升控制緩進給磨削中溫升控制 控制緩進給給磨削中的溫升，可采用控制緩進給給磨削中的溫升，可采用大流量磨削液大流量磨削液進行進行冷卻、采用冷卻、采用超軟大氣孔組織砂輪超

32、軟大氣孔組織砂輪、采用、采用高壓磨削液高壓磨削液沖洗砂沖洗砂輪及采用輪及采用開槽砂輪開槽砂輪改善冷卻條件等措施。改善冷卻條件等措施。 超軟大氣孔砂輪使砂輪與工件的實際接觸面積減少，超軟大氣孔砂輪使砂輪與工件的實際接觸面積減少，可大大降低摩擦熱，超軟砂輪可保持磨粒處于銳利狀態。可大大降低摩擦熱，超軟砂輪可保持磨粒處于銳利狀態。亦使磨削熱降低。若將高壓大流量磨削液沖洗大氣孔砂輪，亦使磨削熱降低。若將高壓大流量磨削液沖洗大氣孔砂輪，通過氣孔將磨削液帶入磨削區，并在離心力作用下磨削液通過氣孔將磨削液帶入磨削區，并在離心力作用下磨削液進入磨削區，進行熱交換后又被氣孔帶出磨削區，使磨削進入磨削區，進行熱交

33、換后又被氣孔帶出磨削區，使磨削溫度下降。溫度下降。 開槽砂輪如右圖示，開槽砂輪與工件開槽砂輪如右圖示，開槽砂輪與工件接觸面積減少，磨削液通過槽內壓入磨接觸面積減少，磨削液通過槽內壓入磨削區，并改變磨削液流動方向，提高冷削區，并改變磨削液流動方向，提高冷卻效果，降低磨削溫度。還可以在砂輪卻效果，降低磨削溫度。還可以在砂輪端面上開環形槽，再打孔通過圓柱面上端面上開環形槽，再打孔通過圓柱面上螺旋槽，使磨削液直接進入磨削區。螺旋槽，使磨削液直接進入磨削區。 離心力作用下，磨削區可得到壓力較大的磨削液。如日離心力作用下，磨削區可得到壓力較大的磨削液。如日本在本在205mm x 5mm電鍍陶瓷結合劑砂輪開

34、出電鍍陶瓷結合劑砂輪開出2mm寬的槽，寬的槽，槽數槽數120條，開槽率達條，開槽率達37，其磨削性能良好，尤其在大，其磨削性能良好，尤其在大切深磨削氯化硅陶瓷時效果更佳。砂輪開槽較多，磨削力切深磨削氯化硅陶瓷時效果更佳。砂輪開槽較多，磨削力下降，砂輪壽命提高。下降，砂輪壽命提高。圖圖8-14 開槽砂輪開槽砂輪8.2.8 緩進給磨削過程中砂輪連續修整緩進給磨削過程中砂輪連續修整 所謂連續修整是指所謂連續修整是指邊進行磨削邊將砂輪再成形和修整的邊進行磨削邊將砂輪再成形和修整的方法方法。修整時金剛石修整滾輪始終與砂輪接觸，使砂輪始。修整時金剛石修整滾輪始終與砂輪接觸，使砂輪始終處于銳利狀態，有利于提

35、高磨削精度。它是采用專門的終處于銳利狀態，有利于提高磨削精度。它是采用專門的連續修整磨床，其原理見圖連續修整磨床，其原理見圖8-15。 磨削時，由于工件尺寸逐磨削時，由于工件尺寸逐漸減少，需砂輪相應地切入漸減少，需砂輪相應地切入工件，修整滾輪亦應改變切工件，修整滾輪亦應改變切入速度對砂輪進行修整，入速度對砂輪進行修整， 這這樣使修整滾輪相對砂輪的位樣使修整滾輪相對砂輪的位置發生了變化，則由修整磨置發生了變化，則由修整磨床實現其位置調整。床實現其位置調整。n 連續修整砂輪，節省了修整時間，提高磨削效率；比磨連續修整砂輪，節省了修整時間，提高磨削效率；比磨削能幾乎保持不變，磨粒銳利程度幾乎不變，對

36、保持工件形削能幾乎保持不變，磨粒銳利程度幾乎不變，對保持工件形狀和尺寸十分有利，尤其對長形工件磨削，不再受砂輪磨損狀和尺寸十分有利，尤其對長形工件磨削，不再受砂輪磨損的影響，使工件的磨削長度不受砂輪磨損的限制。的影響，使工件的磨削長度不受砂輪磨損的限制。n 同時，修整的砂輪在單位時間內去除量大，對工件熱影同時，修整的砂輪在單位時間內去除量大，對工件熱影響小，工件精度一致性好。其磨削力也會降低，使磨削過程響小，工件精度一致性好。其磨削力也會降低，使磨削過程趨于穩定，從而可避免燒傷工件。趨于穩定，從而可避免燒傷工件。n 連續修整也有它自身缺點，如金剛石滾輪成本高，占用連續修整也有它自身缺點，如金剛

37、石滾輪成本高，占用CNC裝置的一個坐標用于控制并監視滾輪進給，使磨頭功率裝置的一個坐標用于控制并監視滾輪進給，使磨頭功率增加及滾輪、砂輪損耗大。增加及滾輪、砂輪損耗大。u HEDG (High Efficiency Deep Grinding) 工藝是德國工藝是德國居林公司在居林公司在20世紀世紀80年代初期研制開發成功的，是高速年代初期研制開發成功的，是高速磨削與緩進給磨削的進一步發展，認為是現代磨削技術磨削與緩進給磨削的進一步發展，認為是現代磨削技術的高峰。的高峰。u HEDG以切深以切深0.130mm，工件速度，工件速度vw0.510mmin，砂輪速度，砂輪速度vs80200ms的條件進

38、行磨削，其工的條件進行磨削，其工藝特征是藝特征是砂輪高速度，工件進給快速及大的磨削深度砂輪高速度，工件進給快速及大的磨削深度，既能達到高的金屬切除率，又能達到加工表面高質量。既能達到高的金屬切除率，又能達到加工表面高質量。 8.3 高效深切磨削高效深切磨削u 用高效深切磨削工藝加工出的工件，其表而粗糙度可用高效深切磨削工藝加工出的工件，其表而粗糙度可與普通磨削相當，而其與普通磨削相當，而其磨除率磨除率比普通磨削高比普通磨削高1001000倍。倍。因此，在許多場合，可以替代銑削、拉削、車削等加工技因此，在許多場合，可以替代銑削、拉削、車削等加工技術。住復磨削、緩進給磨削、高效深切磨削方法工藝參數

39、術。住復磨削、緩進給磨削、高效深切磨削方法工藝參數的對比列于表的對比列于表83。8.3.1 高效深切磨削原理高效深切磨削原理 在緩進給磨削中，工件進給速度低，生產效率較低，在緩進給磨削中，工件進給速度低，生產效率較低，能量轉換的慢，接觸弧長，磨粒所經歷的時間長，能量能量轉換的慢，接觸弧長，磨粒所經歷的時間長，能量的一部分緩慢地傳導給工件、易引起工件表面燒傷。的一部分緩慢地傳導給工件、易引起工件表面燒傷。 高效深切磨削與緩進給磨削相反，其加工中的能量高效深切磨削與緩進給磨削相反，其加工中的能量在短時間內轉化為熱量被傳散。由于在短時間內轉化為熱量被傳散。由于砂輪高速轉動，工砂輪高速轉動，工件快速進

40、給，砂輪很快與磨削區脫離，熱量主要傳散到件快速進給，砂輪很快與磨削區脫離，熱量主要傳散到切屑與磨削液。切屑與磨削液。 圖圖8-13是是HEDG磨削的金屬去除率磨削的金屬去除率Zw、工件進給速度、工件進給速度vw與接觸區溫度的關系。與接觸區溫度的關系。在三種磨削深度在三種磨削深度 ap(3、6、9mm)情況下，金屬磨除率情況下，金屬磨除率Zw 增加，即工件速度增加，溫增加，即工件速度增加，溫度下降，比磨削能增加，接度下降，比磨削能增加，接觸區溫度則下降。觸區溫度則下降。 隨磨削深隨磨削深度度ap增加，增加， 溫度有一定的上溫度有一定的上升傾向，工件表面溫度增加，升傾向，工件表面溫度增加，但總的趨

41、勢是隨但總的趨勢是隨vw、 Zw增加增加磨削工件表面溫度下降。磨削工件表面溫度下降。u 砂輪速度砂輪速度Vs增大時增大時HEDG的必要前提條件。砂輪速度與工件表面溫的必要前提條件。砂輪速度與工件表面溫度的關系如下圖所示。該圖用度的關系如下圖所示。該圖用Al2O3、電鍍、電鍍CBN砂輪在不同砂輪速度下砂輪在不同砂輪速度下磨削時，工件表層溫度變化情況。磨削時，工件表層溫度變化情況。u 伴隨砂輪速度伴隨砂輪速度vs達到達到100ms，工件表，工件表面溫度上升；面溫度上升；CBN砂輪砂輪vs增大到增大到100ms ，工件表面溫度下降，趨于穩定。工件表面溫度下降，趨于穩定。 Al2O3 砂砂輪約在輪約在

42、100ms ，工件表面溫度下降。其，工件表面溫度下降。其原因是砂輪線速度原因是砂輪線速度vs增加的初期，增加的初期，摩擦力摩擦力增加增加，所以工件溫度增加。砂輪速度再增，所以工件溫度增加。砂輪速度再增加，加，未變形切削厚度減小，未變形切削厚度減小，磨粒微刃與工磨粒微刃與工件接觸頻率增加，其摩擦力增加，工件表件接觸頻率增加，其摩擦力增加，工件表面溫度持續上升。面溫度持續上升。 當當vs再繼續增加，超過再繼續增加，超過某一特定的速度，則工件表面溫度下降。某一特定的速度，則工件表面溫度下降。u 砂輪線速度增加，接觸面上溫度下降的原因，可用砂輪線速度增加，接觸面上溫度下降的原因，可用“接觸層理論接觸層

43、理論”說明。說明。砂輪與工件接觸面的表層叫接觸層砂輪與工件接觸面的表層叫接觸層，接觸層的厚度與磨屑厚度，接觸層的厚度與磨屑厚度相當。磨粒微刃和工件開始接觸，微刃切入工件，所產生的切屑溫度相當。磨粒微刃和工件開始接觸，微刃切入工件，所產生的切屑溫度和表面溫度都伴隨著磨粒微刃接觸弧長度的增加而增加。磨粒微刃接和表面溫度都伴隨著磨粒微刃接觸弧長度的增加而增加。磨粒微刃接觸部的溫度達到切屑的平衡溫度的最大值。觸部的溫度達到切屑的平衡溫度的最大值。u 圖圖8-15表示接觸層溫度隨砂輪速度變化的曲線，接觸層的溫度表示接觸層溫度隨砂輪速度變化的曲線，接觸層的溫度達到平衡溫度，接觸區就達到最高溫度。這一層溫度

44、可達達到平衡溫度，接觸區就達到最高溫度。這一層溫度可達1000-1800。u 這是由于這是由于HEDG磨削砂輪速度磨削砂輪速度vs增加，在給定的時間內，磨粒微刃接觸增加，在給定的時間內，磨粒微刃接觸數量與切削刃的運動量成正比，這就使得數量與切削刃的運動量成正比，這就使得HEDG產生產生較長的切削軌跡較長的切削軌跡和和較較緊密的磨削軌跡緊密的磨削軌跡。砂輪接觸的有效磨粒刃數多，產生熱量多，所以磨粒。砂輪接觸的有效磨粒刃數多，產生熱量多，所以磨粒接觸微刃部的快速產生高溫，研究表明，磨粒微刃產生的熱向接觸層擴接觸微刃部的快速產生高溫，研究表明，磨粒微刃產生的熱向接觸層擴散的熱量，多于直接進入工件內的

45、熱量。散的熱量，多于直接進入工件內的熱量。u 圖圖8-16 表示從工件表面向內部熱傳遞的等溫曲線。這是用高額電子表示從工件表面向內部熱傳遞的等溫曲線。這是用高額電子束將鋼制零件表面加熱到熔點，接觸而積為直徑束將鋼制零件表面加熱到熔點，接觸而積為直徑1mm的圓，用的圓，用200wmm2能量，在能量，在11.1ms時的加熱結果，熱擴散到接觸面上的熱量多于進入時的加熱結果，熱擴散到接觸面上的熱量多于進入工件本體內的熱量。工件本體內的熱量。u 經計算，高效深磨中，金屬切除率經計算，高效深磨中，金屬切除率Zw為為1000mm3/(mms)時，磨除接觸層所需的時間僅為時，磨除接觸層所需的時間僅為0.049

46、ms，較緩進給磨削快，較緩進給磨削快200020000倍。在這樣短的時間內熱量流向工件的可能性很倍。在這樣短的時間內熱量流向工件的可能性很小，接觸層產生的熱量主要存留于切屑之中而被帶走。通過小，接觸層產生的熱量主要存留于切屑之中而被帶走。通過接觸層向工件內傳散熱量主要決定于兩個因素：一是接觸層向工件內傳散熱量主要決定于兩個因素：一是接觸層接觸層厚度，二是厚度，二是溫度溫度。u 砂輪速度增大到某點，接觸層的溫度達到最高點，這時砂輪速度增大到某點，接觸層的溫度達到最高點，這時容易生成切屑。超過這點，砂輪速度再增大，接觸層高溫切容易生成切屑。超過這點，砂輪速度再增大，接觸層高溫切屑形成加快，不再導致

47、摩擦力增加。接觸層達到平衡溫度屑形成加快，不再導致摩擦力增加。接觸層達到平衡溫度(約約10001800)后，其熱量加速向外擴散，但后，其熱量加速向外擴散，但vs增加，接觸增加，接觸層的厚度減少，保持了接觸層平衡溫度不變。層的厚度減少，保持了接觸層平衡溫度不變。u 接觸層厚度越小，伴隨著高溫被加工零件所吸收的能量接觸層厚度越小，伴隨著高溫被加工零件所吸收的能量越小，換句話說，越小，換句話說，接觸層越薄，磨削后接觸層下邊一層溫度接觸層越薄，磨削后接觸層下邊一層溫度越低于平衡溫度越低于平衡溫度。接觸層下邊一層的溫度在增大之前，接觸。接觸層下邊一層的溫度在增大之前，接觸層被切除，所以磨削表面層溫度低，

48、避開了燒傷溫度。層被切除，所以磨削表面層溫度低，避開了燒傷溫度。u工件的金屬切除率增加，其磨削力和能量的比則不增加。工件的金屬切除率增加，其磨削力和能量的比則不增加。HEDG比緩進給磨削所消耗的能量減少，不足緩遲給磨削所比緩進給磨削所消耗的能量減少，不足緩遲給磨削所消耗雖的消耗雖的10。其原因是，。其原因是，HEDG工藝工件進給速度大，未工藝工件進給速度大，未變形切屑變厚，生成切屑所消耗的能量顯著減少。變形切屑變厚，生成切屑所消耗的能量顯著減少。u 圖圖8-17表示與工件表面溫度的關系。表示與工件表面溫度的關系。 工件表面存在一臨界溫度工件表面存在一臨界溫度(圖中圖中A、B點點)，小于小于A點

49、時，所對應的點時，所對應的Zw增大，緩進給增大，緩進給磨削工件表面沒有燒傷，在磨削工件表面沒有燒傷，在A、B之間之間所對應的所對應的Zw，工件表面有最高的溫度，工件表面有最高的溫度，超過發生燒傷的臨界溫度，這個范圍內超過發生燒傷的臨界溫度，這個范圍內進行緩進給磨削，工件表面易發生燒傷。進行緩進給磨削，工件表面易發生燒傷。u 越過越過B點增點增Zw，工件表面溫度低于，工件表面溫度低于燒傷的臨界溫度，進行磨削，工件表面燒傷的臨界溫度，進行磨削，工件表面不發生燒傷，不發生燒傷，HEDG的的Zw大于緩進給磨大于緩進給磨削，所以工件表面溫度低得多，跳過發削，所以工件表面溫度低得多，跳過發生燒傷的臨界溫度

50、。生燒傷的臨界溫度。n HEDG磨削加工中金屬切除率很高，大量的切屑要停留在磨削加工中金屬切除率很高，大量的切屑要停留在砂輪表面上，堵塞砂輪、為了正常磨削，應正確選擇砂輪濃砂輪表面上，堵塞砂輪、為了正常磨削，應正確選擇砂輪濃度及磨削用量，保證砂輪轉轉一周所生成的切屑體積應小于度及磨削用量，保證砂輪轉轉一周所生成的切屑體積應小于擴砂輪容屑空間，砂輪堵塞后，使磨削液迅速消除擴砂輪容屑空間，砂輪堵塞后，使磨削液迅速消除(沖沉沖沉) 下下來。來。n 防止切屑堵塞的措施之一是使用氣孔砂輪。但是氣孔率增防止切屑堵塞的措施之一是使用氣孔砂輪。但是氣孔率增加，其磨削效率降低，加工表面粗糙度增加，砂輪表面層強加

51、，其磨削效率降低，加工表面粗糙度增加，砂輪表面層強度下降、則又是不利的。度下降、則又是不利的。8.3.2 HEDG的磨削力的磨削力1.砂輪速度對磨削力的影響砂輪速度對磨削力的影響n 圖圖8-18是用直徑是用直徑400mm，厚，厚8mm的電鍍的電鍍CBN砂輪，兩種粒度號為砂輪，兩種粒度號為252#、427#，濃度號均為，濃度號均為200；磨削；磨削15MnCr，磨削深度，磨削深度ap10mm，Zw50mm3(mms)，工件速度，工件速度vw5mms，乳化液條件下，砂輪速，乳化液條件下，砂輪速度對磨削力的影響。度對磨削力的影響。隨隨vs的增加，的增加，Fn、Ft均下降均下降。粒度。粒度252#的的

52、CBN砂輪砂輪比粒度比粒度427#砂輪磨削的磨削力砂輪磨削的磨削力顯著顯著增加增加，切向力，切向力Ft比法向力比法向力(徑向力徑向力)小。小。u 采用與圖采用與圖8-18同樣直徑，厚同樣直徑，厚2mm的砂輪，粒度為的砂輪，粒度為151號及號及252號，乳化液，砂輪速度號，乳化液，砂輪速度vs120mm，ap=6mm情況下，考察情況下，考察Zw與與vw對磨削力的影響結果示對磨削力的影響結果示于圖于圖8-19。u 可以看出，可以看出，磨削力隨著工件磨削力隨著工件速度及金屬去除率的增加而增速度及金屬去除率的增加而增大大。這是因為。這是因為隨著工作臺速度隨著工作臺速度的提高，單顆粒磨削厚度增加，的提高

53、，單顆粒磨削厚度增加，磨削力增大磨削力增大。2磨削加工金屬磨除率磨削加工金屬磨除率Zw及工件速度及工件速度vw對磨削對磨削力的影響力的影響3.磨料粒度對磨削力的影響磨料粒度對磨削力的影響u 圖圖8-20是是CBN粒度變化對磨削力的影響，在中等粒粒度變化對磨削力的影響，在中等粒200#有最小有最小的磨削力，小于或大于粒度的磨削力，小于或大于粒度200#，磨削力均有較大的值。，磨削力均有較大的值。u 在實際的工程計算過程中，磨削力目前仍舊以在實際的工程計算過程中，磨削力目前仍舊以采用經驗公式為采用經驗公式為主主，而這些公式幾乎都是以，而這些公式幾乎都是以磨削參數的冪指數形式磨削參數的冪指數形式予以

54、表示的。予以表示的。 使用粒度使用粒度252#的砂輪，其法向磨削的砂輪，其法向磨削Fn力為力為 使用粒度使用粒度252#的砂輪，其法向磨削力的砂輪，其法向磨削力Fn為為 式中的式中的K為與單位磨削力有關的系數為與單位磨削力有關的系數0.70.150.85WnpssZKFadv0.60.20.80WnpssZKFa dv8.4精密、高精密和超精密磨削工藝精密、高精密和超精密磨削工藝8.4.1概述概述n 磨削加工一般分為普通磨削、精密磨削、高精密磨削和超精密磨削加工一般分為普通磨削、精密磨削、高精密磨削和超精密磨削加工。在生產發展的磨削加工。在生產發展的不同歷史時期有著不同的精度范圍不同歷史時期有

55、著不同的精度范圍。n 普通磨削當前大體是指加工表面粗糙度為普通磨削當前大體是指加工表面粗糙度為Ra0.16-1.25umRa0.16-1.25um，加工，加工精度精度1um1um的磨削方法。所用磨具一般為普通磨料砂輪。的磨削方法。所用磨具一般為普通磨料砂輪。l 精密磨削當前大體是指加工表面粗糙度為精密磨削當前大體是指加工表面粗糙度為Ra0.04-0.16umRa0.04-0.16um，加，加工精度為工精度為1-0.5um1-0.5um的磨削方法。精密磨削主要靠對的磨削方法。精密磨削主要靠對砂輪的精細修整砂輪的精細修整，使用金剛石修整工具以極小而又均勻的微進給使用金剛石修整工具以極小而又均勻的微

56、進給 （10-15mm/min10-15mm/min），），獲得眾多的等高微刃，加工表面磨削痕跡微細，最后采用無火花獲得眾多的等高微刃，加工表面磨削痕跡微細，最后采用無火花光磨。由于微切削、滑擠和摩擦等綜合作用，達到低表面粗糙度光磨。由于微切削、滑擠和摩擦等綜合作用，達到低表面粗糙度和高精度要求。精密磨削主要靠和高精度要求。精密磨削主要靠精密磨床的精度保證精密磨床的精度保證。l 高精密磨削當前是指加工高精密磨削當前是指加工表面粗糙度為表面粗糙度為Ra0.01-0.04umRa0.01-0.04um，精度為精度為0.5-0.1um0.5-0.1um的磨削方法。高精密磨削的切屑很薄，的磨削方法。高

57、精密磨削的切屑很薄，砂輪磨粒承受很高的應力，磨粒表面受高溫、高壓作用，砂輪磨粒承受很高的應力，磨粒表面受高溫、高壓作用，一般使用一般使用金剛石和立方氮化硼金剛石和立方氮化硼等高硬度磨料砂輪磨削。等高硬度磨料砂輪磨削。l 超精密加工當前一般是指加工超精密加工當前一般是指加工表面粗糙度表面粗糙度Ra0.01umRa0.01um，加工精度加工精度0.1um0.1um的磨削方法。超精密磨削是當代能達到的磨削方法。超精密磨削是當代能達到最低磨削表面粗糙度和最高加工精度的磨削方法。超精密最低磨削表面粗糙度和最高加工精度的磨削方法。超精密磨削的光磨微細摩擦作用帶有一定的研拋作用性質。磨削的光磨微細摩擦作用帶

58、有一定的研拋作用性質。8.4.2 8.4.2 精密、高精密和超精密磨削磨料磨具精密、高精密和超精密磨削磨料磨具1.1.磨料選擇磨料選擇（1 1）應易形成好的）應易形成好的微刃微刃。圖。圖8-218-21為不同磨料與不同工件材料對表為不同磨料與不同工件材料對表面粗糙度的影響。面粗糙度的影響。（2 2）磨削時不希望砂輪有）磨削時不希望砂輪有自勵現象自勵現象。（3 3）加工鋼材或鑄件時，宜選剛玉磨料。碳化硅磨料磨粒的形狀近乎）加工鋼材或鑄件時，宜選剛玉磨料。碳化硅磨料磨粒的形狀近乎長形或針狀，同時由于脆性大不易形成好的微刃。長形或針狀，同時由于脆性大不易形成好的微刃。（4 4）超精密磨削為獲得更低的

59、工件表面粗糙度，一般采用人造金剛石、）超精密磨削為獲得更低的工件表面粗糙度，一般采用人造金剛石、立方氮化硼等高硬度磨料。立方氮化硼等高硬度磨料。2.2.硬度選擇硬度選擇 精密、高精密和超精密磨削的工件表面粗糙度在一定程度上精密、高精密和超精密磨削的工件表面粗糙度在一定程度上隨著隨著砂輪硬度提高而變好砂輪硬度提高而變好, ,見圖見圖8-228-22。但當硬度過高，會由于砂輪彈性差。但當硬度過高，會由于砂輪彈性差而引起工件燒傷。由于砂輪制造時允許上下有而引起工件燒傷。由于砂輪制造時允許上下有1 1小級偏差，因此選用小級偏差，因此選用時以中軟（時以中軟（K K）為好。鏡面磨削砂輪以超軟）為好。鏡面磨

60、削砂輪以超軟 （D D、E E、F F）為好。）為好。 圖圖8-228-22不同砂輪硬度與不同工件材料對表面粗糙度的影響不同砂輪硬度與不同工件材料對表面粗糙度的影響3.結合劑選擇結合劑選擇 精密、高精密和超精密磨削砂輪的結合劑以精密、高精密和超精密磨削砂輪的結合劑以陶瓷陶瓷為好，為好，見表見表8-58-5；鏡面磨削砂輪的結合劑以樹脂為好；并加入一定；鏡面磨削砂輪的結合劑以樹脂為好；并加入一定的的石墨填料石墨填料。4. 磨具選擇磨具選擇 以容易產生和保持微刃為原則。精密磨削的常用磨具見表以容易產生和保持微刃為原則。精密磨削的常用磨具見表8-68-6。8.4.3 精密、高精密和超精密磨削工藝參數精