磨削基本工艺：磨粒的切削、刻划与滑擦作用

磨削所用砂轮表面上的每个磨粒，都可以近似地看成一个微小刀齿，突出的磨粒尖棱，可以认为是微小的切削刃。因此，砂轮可以看作是具有极多微小刀齿的铣刀。由于砂轮磨粒的几何形状差异甚大，在砂轮表面上排列极不规则，间距和高低均为随机分布。因此磨削时各个磨粒表现出来的磨削作用有很大的不同，如图2-95所示。

图2-95　磨粒的磨削作用

（a）切削作用；（b）刻划作用；（c）抛光作用

砂轮上比较凸出的和比较锋利的磨粒起切削作用。这些磨粒在开始接触工件时，由于切入深度极小，磨粒棱尖圆弧的负前角很大，在工件表面上仅产生弹性变形；随着切入深度增大，磨粒与工件表层之间的压力加大，工件表层产生塑性变形并被刻划出沟纹；当切深进一步加大，被切的金属层才产生明显的滑移而形成切屑。这是磨粒的典型切削过程，其本质与刀具切削金属的过程相同，如图2-95（a）所示。

砂轮上凸出高度较小或较钝的磨粒起刻划作用。这些磨粒的切削作用很弱，与工件接触时由于切削层的厚度很薄，磨粒不是切削，而是在工件表面上刻划出细小的沟纹，工件材料被挤向磨粒的两旁而隆起，如图2-95（b）所示。(www.xing528.com)

图2-96　磨粒的磨削过程

砂轮上磨钝的或比较下凹的磨粒既不切削也不刻划工件，而只是与工件表面产生滑擦，起摩擦抛光作用，如图2-95（c）所示。

即使比较锋利且凸出的单个磨粒，其切削过程大致也可分为3个阶段，如图2-96所示。在第一阶段，磨粒从工件表面滑擦而过，只有弹性变形而无切屑。第二阶段，磨粒切入工件表层，刻划出沟痕并形成隆起。第三阶段，切削层厚度增大到某一临界值，切下切屑。

综上所述，磨削过程实际上是无数磨粒对工件表面进行错综复杂的切削、刻划、滑擦三种作用的综合过程。一般地，粗磨时以切削作用为主；精磨时既有切削作用，也有摩擦抛光作用；超精磨和镜面磨削时摩擦抛光作用更为明显。