磨削是用分布在砂輪表面上為數(shù)甚多的磨粒進(jìn)行切削的。磨粒的幾何形狀差異很大,排列很不規(guī)則,間距和高低隨機(jī)分布,具有很大的負(fù)前角,棱尖有微小圓弧。如圖5.2.68所示,比較凸出和鋒利的磨粒,能起切削作用,如圖5.2.68(a)所示。凸起高度較小或較鈍的磨粒只能在工件表面刻畫出細(xì)微的溝紋,工件材料被擠向兩旁而隆起,如圖5.2.68(b)所示。磨鈍或比較凹下的磨粒只在工件表面進(jìn)行滑擦,如圖5.2.68(c)所示。
圖5.2.68 磨粒的磨削狀態(tài)
起切削作用的磨粒,開始接觸工件時(shí)切入深度極小,工件表面僅產(chǎn)生彈性變形;切深增大,磨粒與工件表層之間的壓力加大,工件表層逐步產(chǎn)生塑性變形而刻畫出溝紋;切深進(jìn)一步加大,被切的金屬層才產(chǎn)生明顯的滑移而形成切屑。這是典型的磨削過程,其本質(zhì)與刀具切削金屬的過程相同。
由此可見,磨削過程實(shí)際上是為數(shù)甚多的磨粒對工件表面進(jìn)行錯(cuò)綜復(fù)雜的切削、刻畫、滑擦(摩擦拋光)等綜合作用的結(jié)果。一般說來,粗磨時(shí)以切削作用為主,精磨時(shí)既有切削作用,也有摩擦拋光作用。因此,精磨能獲得很好的表面質(zhì)量。
隨著磨削過程的進(jìn)行,磨粒的棱尖將逐步變鈍,切削能力急劇下降,作用在磨粒上的切削力也隨之增加。當(dāng)作用力超過磨粒的強(qiáng)度時(shí),磨粒會破碎而形成新的鋒利棱尖;當(dāng)作用力超過砂輪結(jié)合劑的黏結(jié)力時(shí),磨粒即從砂輪上自行脫落而露出新的鋒利磨粒,從而使磨削能夠繼續(xù)正常進(jìn)行。砂輪這種保持自身鋒銳的性能稱為自銳性。但磨粒脫落不均勻,會使砂輪表面原有的形狀精度喪失。同時(shí),過多的細(xì)微切屑與破碎的磨粒會使砂輪堵塞。因此,在工作一定時(shí)間后,需對砂輪進(jìn)行修整。