3.6.1砂轮特性砂轮可视为具有许多细小刀齿的铣刀，它是由磨料加结合剂经压坯、干燥、焙烧而成，气孔起容屑、散热作用。决定其特性的因素有：
1.磨料
-起切削作用，分氧化物系（韧性好，硬度较低，磨各种钢材）、碳化物系（硬、脆，磨铸铁、硬质合金及非金属材料）、高硬磨料系三类，详见 p106表 3.6。

2.粒度
-即磨料颗粒大小。大的用筛子分级，粒度号即每英寸长度上的网眼数；小于 40mm的为微粉，粒度以其尺寸表示。粒度细，则粗糙度小，但生产率低，易烧伤。一般是粗磨、磨软材料选粗粒度；精磨、磨硬脆材料选细粒度。详见下表：

3.结合剂
-作用是粘合磨粒，使砂轮成形。常用的有：


1
）陶瓷结合剂（代号 V）：性质稳定、成本低，用于大多数砂轮。

2
）树脂结合剂（代号 S）：强度高、弹性好、耐热性差（自锐性好），用于薄片砂轮、高速磨削和容易发生磨削烧伤、磨削裂纹的工序（如磨薄壁件、超精磨、磨硬质合金等）。

3
）橡胶结合剂（代号 R）：弹性最好。用于无心磨床的导轮、薄片砂轮及抛光砂轮。

4
）金属结合剂（代号 M）：多为青铜。强度高、成形性好但自锐性差，主要用于金刚石砂轮。


4.硬度
-在磨削力作用下，磨粒脱落的难易程度。与结合剂、气孔多少有关，影响砂轮的成形性和自锐性。粗磨、磨硬材料选软砂轮，精磨、成形磨、磨软材料选硬砂轮。常用硬度为软 2至中 2。

5.组织
-磨粒、结合剂、气孔三者间的比例关系。分紧密、中等、疏松三大类（详见表 3.9）。接触面积大、易烧伤工序、粗磨选疏松组织，以利于冷却和容屑；一般用中等组织。


3.6.2磨削加工特点
1.
磨粒随机分布：间隔不等，高低不齐，形状各异、随时变化。 --有效磨粒只占总数的一小部分（ 5~20%）。

2.磨削过程复杂
--是磨粒对工件表面进行滑擦、刻划和切削三种作用的综合。


1）初接触时
-滑擦阶段。由于磨粒钝圆（顶角为 900~1200）、负前角（平均为 -700~-880）、系统变形退让的影响，并未切入工件，但发热严重（占功耗的 70~80%），兼有抛光作用。

2
）切入到一定深度时 -刻划阶段。材料塑性变形，向两侧隆起，形成刻痕。

3
）切入深度超过临界值后 -切削阶段。此时仍伴有侧向隆起。

●并非所有有效磨粒都经历此三个阶段。


3.背（径）向力
FP最大 --约是切向力 Fc的 2~2.5倍，导致系统变形，延长了初磨和光磨时间，使生产率降低。（可采用 "控制力磨削 "）

4.磨削温度高
--接触区平均温度可达 500~8000C,磨削点温度可达 10000C。表面瞬时高温会恶化表面质量（烧伤、裂纹、内应力、硬度变化等），工件


平均温度升高使加工精度难于控制。（所以应重视冷却液的使用和砂轮的修整。）
修整砂轮的目的：剥除已钝化的磨粒；使磨粒具有等高性和微刃性；恢复砂轮正确廓形。
3.6.3磨削烧伤及其控制（见 P155）
1.磨削烧伤 --由于工件表层温度达到或超过其相变温度而导致的表层金相组织和显微硬度变化、残余应力及微裂纹。磨削淬火钢时，可能产生三种烧伤：
1）回火烧伤； 2）淬火烧伤（如图 4.58所示）；3）退火烧伤（干磨削时发生）。
2.控制措施
1）合理选择磨削用量； 2）提高冷却效果； 3）正确选用砂轮； 4）选用新结构和新工艺（如开槽砂轮、砂轮粗修整工艺等）。
金属切削原理题（转）
一填空题
21720311切屑按形成机理可分为 _______,_______,_______,_______.
22320321切削力的大小受被加工材料的 _______,_______,_______,_______的影响 .
23120311切削热的来源有 _______,_______.
24120311刀具损坏的形式主要有 _______和_______.
24120312刀具的磨损形式有 _______,_______,_______.
24 120313刀具磨损的原因有 _______,_______,_______,_______.
21520311表示切屑变形程度的参数有 _______,_______.
22220311目前最常用的测力仪是 _______.
21520312剪切面和切削速度方向的夹角叫 _______.
22320312刀具前角愈 _______,切削时产生的切削力愈 _______.
21620311在无积屑瘤的范围内 ,切削速度愈 _______,则切屑变形愈 _______.
21620312在无积屑瘤的范围内 ,切屑层的厚度愈 _______,切屑变形愈 _______.
21620313积屑瘤的产生使实际前角 _______,实际切削厚度 _______.
22120311车削外圆时的切削力 ,为便于测量和应用 ,可将合力分为三个互相垂直的分力 _______,_______,_______.
21620314对于被加工材料 ,材料的强度愈 _______,硬度愈 _______,切削力就愈 _______.
22320313在刀具的几何参数中 ,_______对切削力的影响最显著 .
22320314主偏角 κr对_______力的影响较小 ,但它对 _______力和 _______力的影响较大 .
22320325刀具材料与被加工材料间的 _______ ,影响到摩擦力的变化 ,直接影响着 _______的变化 .
23320321刀具前 ,后面上最高温度都不在切削刃上 ,而是在离 ______有一定距离的地方 .
23220311影响切削温度的主要因素有 _______,_______,_______,_______.
23220322切削用量中 _______对切削温度的影响最显著 ,_______次之 ,______的影响最小 .
23220313前角 γ0增大 ,使切屑变形程度 _______,产生的切削热 _______ ,切削温度 _______.
23220314主偏角 κr减小 ,使切屑层公称宽度 _______,切削温度 _______.
23220315负倒棱及刀尖圆弧半径增大 ,使切屑变形程度 _______,产生的切削热 _______.
23320312人工热电偶法可用来测量 _______温度 .
23220316工件的强度和硬度 _______,产生的切削热 _______,切削温度 _______.
23220317工件材料的导热系数愈 _______,通过切屑和工件传出的热量愈 _______,切削温度下降愈 _______.
23220318切削速度愈 _______,刀具磨损对切削温度的影响就愈 _______.
23220319切削液对 _______切削温度 ,_______刀具磨损 ,_______表面质量有显著的效果 .
24120324当刀具和工件材料给定时 ,对刀具磨损起主导作用的是 _______.
24120315刀具磨损后 ,使工件加工精度 _______,表面粗糙度 _______,并导致切削力和切削温度 _______.
24220311刀具磨损到一定限度就不能使用 ,这个磨损限度就称为刀具的 _______.
24120316_______是指刀具与工件材料接触到原子间距离时所产生的结合现象 .
24220312刀具的磨损过程分为三个阶段 _______,_______,_______.

24320311刀具耐用度是指所经过的总切削时间 .
24320312刀具寿命是表示一把刀从投入切削起 ,到报废为止的总的 _______. 24320313耐热性愈 _______的刀具材料 ,切削速度对刀具耐用度的影响愈 _______. 24320314切削用量中 _______对刀具耐用度影响最大 ,_______次之 ,_______最小 . 22320316刀具后面磨损 _______,摩擦力 _______,切削力 _______. 21420311切屑与前面整个接触区的正应力以 _______最大 .答案 1带状切屑节状切屑粒状切屑崩粒切屑物理机械性质加工硬化能力化学成分热处理状态切屑变形功刀具前后面的摩擦力磨损破损前面磨损后面磨损前后面同时磨损或边界磨损硬质点磨损粘结磨损扩散磨损化学磨损剪切角切屑厚度压缩比电阻式测力仪剪切角大(小)小(大)高小大小增大增大切削 (切向 )进给 (轴向 )背向 (径向 )高高大前角 γ0切削力进给力 ,背向力摩擦系数切削力切削刃切削用量刀具几何参数工件材料刀具磨损切屑液切削速度进给量背吃刀量减小减小下降增大下降增大增加切削区的某点温度增大增加升高大(小)多(少)快(慢)高显著降低减少提高切削温度降低增大增加磨钝标准粘结初期磨损正常磨损急剧磨损刀具由刃磨后开始切削一直到磨损量达到磨钝标准实际切削时间低(高)大(小) 切削速度进给量背吃刀量
加剧增加增加刀尖处二选择题 21210111一般将切屑层分为几个变形区 () A,2 B,3 C,4 D,5 21710111属于按切屑形成机理划分切屑类型的是 () A,节状切屑 B,宝塔状卷屑 C,发条状卷屑 D,C形屑 21710112当塑性材料的切屑形成时 ,如果整个剪切面上剪应力超过了材料的破裂强度 ,则形成 () A,带状屑 B,粒状屑 C,C形屑 D,崩碎屑 21610111下列哪种措施可以减小切屑变形程度 () A,减小刀具前角 B,增大刀具前角 C,降低切削速度 D,加工强度硬度低的工件 21710113下列哪一种切屑是切削脆性金属得到的 () A,带状切屑 B,节状切屑 C,粒状切屑 D,崩碎切屑 21710124加工过程中形成下列哪一种切屑类型 ,切削过程最平稳 ,切削力波动小 () A,带状切屑 B,节状切屑 C,粒状切屑 D,崩碎切屑 21710125切削塑性金属时最常见的切屑类型是 () A,带状切屑 B,节状切屑 C,粒状切屑 D,崩碎切屑 21610112通过下列哪种方法 ,可使加工脆性材料的过程变平稳一些 ,表面质量得到提高 () A,增大切削层公称厚度 B,减小切削层公称厚度 C,减小切削速度 D,减小刀具前角 21710126在自动化线上 ,下列哪种切屑类型是比较好的屑形 () A,长紧卷屑 B,发条卷屑 C,宝塔状卷屑 D,带状屑 22310111车刀几何参数中 ,下列哪一个对切削力的影响最大 ()A,主偏角 B,前角 C,刃倾角 D,后角 22310112下列哪种措施可明显减小切削力 () A,减小刀具前角 B,增大刀具前角 C,增大切削深度 D,减小切削速度 22310113下列哪种情况使切削力增大 () A,进给量减小 B,切削速度增大 C,背吃刀量增大 D,刀具前角增大 22310114下列哪种情况使切削力减小 () A,加工时产生硬化现象 B,进给量增大 C,背吃刀量减小 D,刀具前角减小 22310125在相同的切削条件下 ,下列哪种刀具的切削力最小 () A,硬质合金 B,粉末冶金高速钢 C,高性能高速钢 D,陶瓷刀 23210111下列哪种因素对切削温度影响最大 () A,切削速度 B,进给量 C,切削深度 D,刀具前角 23210122刀具前角增大 ,切削温度的变化情况一般为 () A,升高 B,下降 C,不变 D,不能确定 23210123主偏角减小 ,切削温度的变化情况为 () A,下降 B,升高 C,不变 D,不能确定 23210124工件材料的强度 ,硬度增大时 ,切削温度的变化情况为 () A,下降 B,升高 C,不变 D,不能确定 19,23210125刀具后面磨损量增大 ,切削温度的变化情况为 () A,下降 B,上升 C,不变 D,不能确定 20,23210126下列可使切削温度下降的措施为 () A,减小前角 B,增大切削速度 C,减小刀具主偏角 D,增大进给量 21,23210127使用下列哪种方法可使切削温度下降 ()
A,增大切削速度 B,增大刀具主偏角 C,增大背吃刀量 D,增大前角
22,24210111一般刀具的磨损过程可分为几个阶段 () A,3 B,4 C,5 D,6 23,24110121低速刀具磨损的主要原因是 () A,粘结磨损 B,硬质点磨损 C,扩散磨损 D,化学磨损 24,24110122高速钢刀具发生磨损的原因主要是 () A,硬质点磨损 B,粘结磨损 C,扩散磨损 D,化学磨损 25,24110123当刀具和工件材料给定时 ,对刀具磨损起主要作用的是 () A,切削温度 B,切削力 C,切削速度 D,切屑变形程度 24110124在温度不高时 ,刀具磨损以下列那种原因为主 () A,硬质点磨损 B,粘结磨损 C,扩散磨损 D,化学磨损 27,24310111下列哪种因素对刀具耐用度影响最大 () A,进给量 B,背吃刀量 C,切削速度 D,连续切削时间 28,24110125切削铸铁和以较小的切削层公称厚度切削塑性材料时 ,主要发生下列哪种磨损 () A,前面磨损 B,后面磨损 C,前后面同时磨损 D,边界磨损 29,21610113下列哪种情况使切屑变形减小 () A,减小刀具前角 B,增大切削速度 C,减小切削速度 D,减小切削层公称厚度 30,21610114下列哪种情况使切屑变形增大 () A,减小刀具前角 B,增大切削速度 C,增大切屑层公称厚度 D,增大刀具前角 31,21710127下列哪种措施不能使切削时的节状切屑变为带状切屑 () A,增大刀具前角 B,提高切削速度 C,减小切削速度 D,减小切削层公称厚度 32,21710128下列哪种措施不能使切削时的节状切屑变为粒状切屑 () A,减小刀具前角 B,减小切削速度 C,增大切削层公称厚度 D,减小切削层公称厚度 33,22310126加工铸铁等脆性材料比加工钢时的切削力是 () A,大 B,小 C,差不多 D,不能确定 34,22310117背吃刀量增大 ,切削力将 () A,增大 B,减小 C,不变 D,不能确定 35,22301018进给量增大 ,切削力将 () A,增大 B,减小 C,不变 D,不能确定 36,22301019在无积屑瘤的切削速度范围内 ,切削速度增大 ,切削力将 () A,增大 B,减小 C,不变 D,不能确定 37,2230101A加工塑性材料时 ,刀具前角增大 ,切削力将 () A,增大 B,减小 C,不变 D,不能确定 38,2230102B刀具主偏角 Kr增大对背向力 Fp和进给力 Ff的影响为 () A,Fp增大 ,Ff增大 B,Fp增大 ,Ff减小 C,Fp减小 ,Ff增大 D,Fp减小 ,Ff减小 39,2230102C刃倾角增大 ,背向力 Fp和进给力 Ff的变化情况为 () A,Fp增大 ,Ff增大 B,Fp增大 ,Ff减小 C, Fp减小 ,Ff增大 D,Fp减小 ,Ff减小 40,2230102D随着刀具材料与被加工材料间的摩擦系数增大 ,切削力将 () A,增大 B,减小 C,不变 D,不能确定答案