磨削技術(shù)理論第四章)

1、 4 砂輪修整及表面形貌砂輪修整及表面形貌 引言引言 磨削是利用砂輪上粘結(jié)的磨粒進行切削的磨削是利用砂輪上粘結(jié)的磨粒進行切削的過程。砂輪表面磨粒實際參與切削的部分過程。砂輪表面磨粒實際參與切削的部分是很少的。磨粒在砂輪表面的空間分布和是很少的。磨粒在砂輪表面的空間分布和形態(tài)構(gòu)成了砂輪地貌。形態(tài)構(gòu)成了砂輪地貌。 除了某些重負(fù)荷磨削和切斷磨削，砂輪在除了某些重負(fù)荷磨削和切斷磨削，砂輪在使用前或使用一段時間后都需要對砂輪地使用前或使用一段時間后都需要對砂輪地貌或砂輪宏觀形狀進行修整，這通常包括貌或砂輪宏觀形狀進行修整，這通常包括砂輪整形和修銳兩個階段。整形一般是指砂輪整形和修銳兩個階段。整形一般是指

2、去除部分砂輪材料，從而消除砂輪形狀本去除部分砂輪材料，從而消除砂輪形狀本身引起的不平衡跳動，當(dāng)然整形也可將砂身引起的不平衡跳動，當(dāng)然整形也可將砂輪截面修成某一特定的形狀。修銳則為了輪截面修成某一特定的形狀。修銳則為了獲得砂輪表面的良好切削性能。對于普通獲得砂輪表面的良好切削性能。對于普通砂輪，整形和修銳是同時進行的，一般統(tǒng)砂輪，整形和修銳是同時進行的，一般統(tǒng)稱為修整。對于超硬砂輪，整形和修銳則稱為修整。對于超硬砂輪，整形和修銳則分為兩個過程進行。分為兩個過程進行。 前面提到砂輪地貌和磨削參數(shù)可影響到磨前面提到砂輪地貌和磨削參數(shù)可影響到磨粒和工件的接觸作用。在后面的章節(jié)里將粒和工件的接觸作用。在

3、后面的章節(jié)里將談到砂輪地貌和砂輪修整條件對磨削性能談到砂輪地貌和砂輪修整條件對磨削性能參數(shù)如磨削力、磨削功耗、磨削溫度和工參數(shù)如磨削力、磨削功耗、磨削溫度和工件表面質(zhì)量的重要影響。因此首先了解砂件表面質(zhì)量的重要影響。因此首先了解砂輪修整的過程是必要的，這樣才能更有效輪修整的過程是必要的，這樣才能更有效地去控制修整過程，而這一點往往被人們地去控制修整過程，而這一點往往被人們所忽略。所忽略。 4.2 普通砂輪的修整普通砂輪的修整 普通砂輪的修整通常是利用修整器切入砂輪表面普通砂輪的修整通常是利用修整器切入砂輪表面沿砂輪軸向進給，平型砂輪的修整相當(dāng)于車床的沿砂輪軸向進給，平型砂輪的修整相當(dāng)于車床的車

4、削，車削，ad 是修整器在每一修整行程的半徑切入量。是修整器在每一修整行程的半徑切入量。砂輪每轉(zhuǎn)一周修整器的軸向進給量稱為修整導(dǎo)程，砂輪每轉(zhuǎn)一周修整器的軸向進給量稱為修整導(dǎo)程，如下式表示：如下式表示：sdsdvvds 圖中圖中vd為修整器沿砂輪軸向的進給速度，為修整器沿砂輪軸向的進給速度，vs為砂輪速度，為砂輪速度，ds為砂輪直徑。砂輪整形一般為砂輪直徑。砂輪整形一般需要需要2到到5個修整行程，特殊情況下可適當(dāng)個修整行程，特殊情況下可適當(dāng)增加行程次數(shù)。修整的最后一步是無火花增加行程次數(shù)。修整的最后一步是無火花光修，即修整器沿砂輪徑向不再進給，每光修，即修整器沿砂輪徑向不再進給，每個修整行程只去

5、除少量砂輪材料，主要是個修整行程只去除少量砂輪材料，主要是為了獲得光整的砂輪表面。為了獲得光整的砂輪表面。 修整器通常分為一顆固定的（單點）天然修整器通常分為一顆固定的（單點）天然金剛石和含一層或多層金剛石的金屬結(jié)合金剛石和含一層或多層金剛石的金屬結(jié)合劑多點修整器（簇狀、尖筆狀、鑿狀和片劑多點修整器（簇狀、尖筆狀、鑿狀和片狀）。單點金剛石修整器相對砂輪有一傾狀）。單點金剛石修整器相對砂輪有一傾角角 d d=10-15=10-15 。單點修整器持續(xù)使用后會變。單點修整器持續(xù)使用后會變鈍從而惡化砂輪地貌和磨削性能，此時必鈍從而惡化砂輪地貌和磨削性能，此時必須更換修整器或更換金剛石顆粒。多點金須更換

6、修整器或更換金剛石顆粒。多點金剛石修整器的修整性能比較穩(wěn)定，適于自剛石修整器的修整性能比較穩(wěn)定，適于自動化生產(chǎn)。合成聚晶金剛石修整器也正得動化生產(chǎn)。合成聚晶金剛石修整器也正得到越來越多地使用。到越來越多地使用。 以下為砂輪修整導(dǎo)程和半徑修整深度的推以下為砂輪修整導(dǎo)程和半徑修整深度的推薦值薦值 單點金剛石單點金剛石 sd0.2mm 10ad30m 多點金剛石（鑿狀）多點金剛石（鑿狀） sd 0.5mm 10 ad 50m 多點金剛石（簇狀）多點金剛石（簇狀） sd 2mm 10 ad 50m 另外一種修整工具為滾輪，特別適用于成形砂輪的修整。金剛石修整滾輪由軸對稱基體和外周的金屬結(jié)合劑金剛石磨粒

7、或電鍍金剛石磨粒組成。滾輪形狀與工件所要求的形狀相同，砂輪則被修整得到與之耦合的形狀。滾輪切線速度設(shè)為vf，徑向切入速度為vi，砂輪每轉(zhuǎn)一周對應(yīng)的切入深度為ar，這可看成是滾輪對砂輪的成形磨削過程。在滾輪和砂輪的接觸區(qū)，滾輪速度可與砂輪速度方向相同，也可相反。反向逆修時，滾輪速度可為砂輪速度的2050，而同向順修時滾輪速度可達到砂輪速度的80。滾輪的切入進給修整量一般取為砂輪每轉(zhuǎn)ar =1030m，全部切深為50200m。在滾輪退回之前不再切入進給而進行砂輪的光修，這類似于單點修整器的無火花光修階段。 砂輪的滾輪修整砂輪的滾輪修整 4.3 超硬砂輪的整形和修銳超硬砂輪的整形和修銳 超硬砂輪的修

8、整通常分為整形和修銳兩個超硬砂輪的修整通常分為整形和修銳兩個階段，這包括除電鍍砂輪以外的所有超硬階段，這包括除電鍍砂輪以外的所有超硬磨料砂輪，電鍍砂輪一般僅需要用油石對磨料砂輪，電鍍砂輪一般僅需要用油石對砂輪表面磨粒進行清理或銳化即可。整形砂輪表面磨粒進行清理或銳化即可。整形的主要目的是為了得到所需要的宏觀砂輪的主要目的是為了得到所需要的宏觀砂輪幾何形狀，也對砂輪的微觀地貌產(chǎn)生影響。幾何形狀，也對砂輪的微觀地貌產(chǎn)生影響。同樣修銳過程也能一定程度消除砂輪的偏同樣修銳過程也能一定程度消除砂輪的偏心或跳動。心或跳動。 金剛石砂輪的一種常用整形方法是通過安金剛石砂輪的一種常用整形方法是通過安裝在制動裝

9、置上的陶瓷結(jié)合劑碳化硅砂輪裝在制動裝置上的陶瓷結(jié)合劑碳化硅砂輪來實現(xiàn)的。修整輪可通過與金剛石砂輪的來實現(xiàn)的。修整輪可通過與金剛石砂輪的直接接觸獲得動力旋轉(zhuǎn)，修整輪主軸上安直接接觸獲得動力旋轉(zhuǎn)，修整輪主軸上安有離心制動器阻礙其轉(zhuǎn)動，由此在兩輪間有離心制動器阻礙其轉(zhuǎn)動，由此在兩輪間產(chǎn)生了相對滑動速度。如圖所示修整輪和產(chǎn)生了相對滑動速度。如圖所示修整輪和平型砂輪軸線互相平行，修整輪象是在縱平型砂輪軸線互相平行，修整輪象是在縱向磨削金剛石砂輪。這種方法和裝置可同向磨削金剛石砂輪。這種方法和裝置可同樣應(yīng)用于其它如杯型砂輪等的修整。樣應(yīng)用于其它如杯型砂輪等的修整。 一個新的整形輪一般在一個新的整形輪一般在

10、 120mm左右，但砂輪的左右，但砂輪的磨損實際上非?？欤蓟璧某杀鞠鄬τ诮饎偰p實際上非?？欤蓟璧某杀鞠鄬τ诮饎偸拜唩碇v是較低的。制動軸的轉(zhuǎn)速一般為石砂輪來講是較低的。制動軸的轉(zhuǎn)速一般為14001500r/min，相當(dāng)于新修整輪周線速度為，相當(dāng)于新修整輪周線速度為89m/s，當(dāng)然還可以根據(jù)具體的修整裝置和接觸，當(dāng)然還可以根據(jù)具體的修整裝置和接觸修整壓力進行調(diào)整?？梢酝ㄟ^調(diào)整修整輪軸線方修整壓力進行調(diào)整。可以通過調(diào)整修整輪軸線方向使修整輪和砂輪在接觸點上的速度不在同一條向使修整輪和砂輪在接觸點上的速度不在同一條直線上從而獲得修整輪和砂輪間的附加滑動速度。直線上從而獲得修整輪和砂輪間

11、的附加滑動速度。這種方式有時也應(yīng)用于自由旋轉(zhuǎn)而非制動的碳化這種方式有時也應(yīng)用于自由旋轉(zhuǎn)而非制動的碳化硅砂輪修整金剛石砂輪的場合。硅砂輪修整金剛石砂輪的場合。 圖示為典型的制動型圖示為典型的制動型 整形每行程的修形深整形每行程的修形深 度為度為ab=1020 m， 修整進給速度為修整進給速度為 sb=0.10.2mm/r。 整形過程直到全部的整形過程直到全部的 金剛石砂輪表面與整金剛石砂輪表面與整 形輪接觸，這樣砂輪形輪接觸，這樣砂輪 的跳動量可控制在的跳動量可控制在35 m以下。金剛石砂以下。金剛石砂輪的整形深度視砂輪的跳動量而定，一般輪的整形深度視砂輪的跳動量而定，一般不超過不超過10 m。

12、 除了制動型整形裝置以外，有時也使用電除了制動型整形裝置以外，有時也使用電機驅(qū)動碳化硅砂輪來機驅(qū)動碳化硅砂輪來“磨削磨削”整形金剛石整形金剛石砂輪。超硬砂輪的供應(yīng)商在出廠前也對砂砂輪。超硬砂輪的供應(yīng)商在出廠前也對砂輪進行整形，這樣預(yù)整形后的砂輪在精密輪進行整形，這樣預(yù)整形后的砂輪在精密安裝在機床上之后就不再進行另外的整形安裝在機床上之后就不再進行另外的整形了。了。4.4 4.4 普通砂輪的砂輪地貌的組成普通砂輪的砂輪地貌的組成單點金剛石修整器單點金剛石修整器沿砂輪表面縱向進沿砂輪表面縱向進給的速度對普通砂給的速度對普通砂輪進行修整時，修輪進行修整時，修整器相當(dāng)于在磨粒整器相當(dāng)于在磨粒表面刻劃出

13、間距為表面刻劃出間距為s sd d的溝槽。設(shè)修整的溝槽。設(shè)修整器尖端金剛石刃口器尖端金剛石刃口半徑為半徑為r rd d，則砂輪，則砂輪表面的理論粗糙度表面的理論粗糙度可寫為：可寫為： ddtsrsR82 修整后脫落磨粒尺寸累積分布修整后脫落磨粒尺寸累積分布 磨粒破碎和結(jié)合劑斷裂磨粒破碎和結(jié)合劑斷裂 修整中結(jié)合劑斷裂比和有效切刃比的關(guān)系修整中結(jié)合劑斷裂比和有效切刃比的關(guān)系 陶瓷結(jié)合劑氧化鋁砂輪精修整和粗修整后照片陶瓷結(jié)合劑氧化鋁砂輪精修整和粗修整后照片 4.5 超硬磨料砂輪地貌生成超硬磨料砂輪地貌生成 對普通砂輪的討論也適用于超硬砂輪。雖然人們對普通砂輪的討論也適用于超硬砂輪。雖然人們對超硬砂輪

14、的整形和修銳已經(jīng)作了大量的研究，對超硬砂輪的整形和修銳已經(jīng)作了大量的研究，但對其地貌生成的機理探討還較少。但對其地貌生成的機理探討還較少。 用碳化硅砂輪制動修整樹脂或金屬結(jié)合劑金剛石用碳化硅砂輪制動修整樹脂或金屬結(jié)合劑金剛石砂輪通常會因侵蝕結(jié)合劑材料而導(dǎo)致金剛石脫落。砂輪通常會因侵蝕結(jié)合劑材料而導(dǎo)致金剛石脫落。降低金剛石砂輪速度減少砂輪和滾輪間的滑移速降低金剛石砂輪速度減少砂輪和滾輪間的滑移速度就會引起磨粒的破碎。砂輪若全速運轉(zhuǎn)，則砂度就會引起磨粒的破碎。砂輪若全速運轉(zhuǎn)，則砂輪磨粒脫落現(xiàn)象較嚴(yán)重，至少對于磨硬脆性材料輪磨粒脫落現(xiàn)象較嚴(yán)重，至少對于磨硬脆性材料的金剛石砂輪是這樣。這時因為結(jié)合劑破

15、碎率接的金剛石砂輪是這樣。這時因為結(jié)合劑破碎率接近近100。 CBNCBN的情況與金剛石差別很大。用碳化硅砂輪制動的情況與金剛石差別很大。用碳化硅砂輪制動整形樹脂整形樹脂CBNCBN砂輪引起磨粒尖部變平，就象砂輪引起磨粒尖部變平，就象CBNCBN磨磨粒被拋光了一樣。下圖為經(jīng)制動整形后的粒被拋光了一樣。下圖為經(jīng)制動整形后的CBNCBN砂輪砂輪SEMSEM地貌照片。這似乎讓人難以理解是因為地貌照片。這似乎讓人難以理解是因為CBNCBN硬硬度幾乎是碳化硅硬度的兩倍。許多被修平的度幾乎是碳化硅硬度的兩倍。許多被修平的CBNCBN磨磨粒也被擊碎了一些粒也被擊碎了一些( (圖圖b)b)。盡管在磨削初始階段

16、磨。盡管在磨削初始階段磨粒脫落是個嚴(yán)重問題（第粒脫落是個嚴(yán)重問題（第5 5章），但修整中磨粒很章），但修整中磨粒很少脫落。這很好地解釋了修整后少脫落。這很好地解釋了修整后CBNCBN砂輪單位面積砂輪單位面積上的有效切刃數(shù)與理論切刃密度基本相等的原因。上的有效切刃數(shù)與理論切刃密度基本相等的原因。多點金剛石工具整形樹脂多點金剛石工具整形樹脂CBNCBN砂輪也造成磨粒尖部砂輪也造成磨粒尖部磨平和磨粒的破碎，但其修平的磨粒比制動整形磨平和磨粒的破碎，但其修平的磨粒比制動整形的結(jié)果要多少粗糙一些。的結(jié)果要多少粗糙一些。經(jīng)制動整形后的樹脂結(jié)合劑經(jīng)制動整形后的樹脂結(jié)合劑CBN砂輪砂輪SEM地貌照片地貌照片（

17、a）磨粒磨平現(xiàn)象（）磨粒磨平現(xiàn)象（b）磨粒磨平和破碎現(xiàn)象）磨粒磨平和破碎現(xiàn)象 陶瓷結(jié)合劑陶瓷結(jié)合劑CBN砂輪也出現(xiàn)了磨粒尖部修平的情砂輪也出現(xiàn)了磨粒尖部修平的情況，但更多地是結(jié)合劑破碎造成磨粒脫落，有效況，但更多地是結(jié)合劑破碎造成磨粒脫落，有效磨粒數(shù)遠(yuǎn)小于磨粒數(shù)遠(yuǎn)小于 。陶瓷結(jié)合劑砂輪比樹脂結(jié)合劑。陶瓷結(jié)合劑砂輪比樹脂結(jié)合劑砂輪要鋒利，盡管在后續(xù)的磨削中磨鈍也是需要砂輪要鋒利，盡管在后續(xù)的磨削中磨鈍也是需要注意的問題。注意的問題。 整形后用砂條修銳金剛石和整形后用砂條修銳金剛石和CBN砂輪是為了去除砂輪是為了去除結(jié)合劑或樹脂結(jié)合劑砂輪磨粒外層的金屬衣，使結(jié)合劑或樹脂結(jié)合劑砂輪磨粒外層的金屬衣，

18、使得磨粒暴露出來，這對于金剛石、得磨粒暴露出來，這對于金剛石、CBN磨粒本身磨粒本身影響不大。砂條修銳是獲得容屑空間以及增加磨影響不大。砂條修銳是獲得容屑空間以及增加磨削液進入磨削區(qū)的機會，同時減少結(jié)合劑和工件削液進入磨削區(qū)的機會，同時減少結(jié)合劑和工件之間的摩擦。之間的摩擦。 oG 以上修整方法對金剛石砂輪已經(jīng)足夠了，以上修整方法對金剛石砂輪已經(jīng)足夠了，而對于樹脂而對于樹脂CBN砂輪則需另外的修銳方式砂輪則需另外的修銳方式使磨粒鋒利。下圖示出其中一個例子，就使磨粒鋒利。下圖示出其中一個例子，就是用在制動修整裝置上安裝的鋼絲刷實現(xiàn)是用在制動修整裝置上安裝的鋼絲刷實現(xiàn)的，銳化后的砂輪切削輕快，磨削

19、力和磨的，銳化后的砂輪切削輕快，磨削力和磨削功率低，此時磨削表面粗糙度也較低了削功率低，此時磨削表面粗糙度也較低了（見第（見第7章）。章）。 CBN砂輪磨粒在鋼絲刷銳化后的砂輪磨粒在鋼絲刷銳化后的SEM照片照片 注意磨料上的多點鋒刃 4.6 砂輪地貌測量 測量和描述砂輪地貌的方法很多，包括：形狀測量儀、復(fù)印法、劃擦法、動態(tài)測量法、熱電偶法和顯微鏡法等。在精度、測量深度、使用宜人性、數(shù)據(jù)分析和解釋等方面，每種測量技術(shù)都有自己的優(yōu)勢和局限性，沒有一種方法可完成對砂輪三維地貌的完整描述。 本章后面將介紹砂輪地貌測量的幾種方法。為了說明和比較一些技術(shù)方法，本文引用了CIRP合作研究的內(nèi)容，即在不同的實

20、驗室對用同一種工具和同一種修整方法得到的砂輪進行測量的結(jié)果進行比較。 4.6.1 4.6.1 輪廓測量儀法輪廓測量儀法 輪廓測量儀法對砂輪表面的測量在原理上與表面輪廓測量儀法對砂輪表面的測量在原理上與表面粗糙度儀一樣，利用安裝在一個位移傳感器上的粗糙度儀一樣，利用安裝在一個位移傳感器上的探針在砂輪表面拖動以獲得砂輪形面軌跡。下圖探針在砂輪表面拖動以獲得砂輪形面軌跡。下圖為砂輪地貌實例。為方便計算機處理，將圖形數(shù)為砂輪地貌實例。為方便計算機處理，將圖形數(shù)字化便于保存以免丟失。磨粒和切刃的評價是根字化便于保存以免丟失。磨粒和切刃的評價是根據(jù)截面圖形設(shè)定閾值來進行。例如，形面上的尖據(jù)截面圖形設(shè)定閾值

21、來進行。例如，形面上的尖峰只有高出相鄰谷底至少峰只有高出相鄰谷底至少5 5 m m才能算為一個切刃。才能算為一個切刃。若兩切削刃相距小于一個磨粒直徑，則作為一個若兩切削刃相距小于一個磨粒直徑，則作為一個磨粒處理。輪廓特征可分為兩部分：平均磨粒間磨粒處理。輪廓特征可分為兩部分：平均磨粒間距和切刃間距。距和切刃間距。 修整后砂輪的輪廓軌跡修整后砂輪的輪廓軌跡 由形狀測量儀測得的結(jié)果可作為磨削模擬由形狀測量儀測得的結(jié)果可作為磨削模擬的輸入。磨粒和切刃的徑向分布如后圖所的輸入。磨粒和切刃的徑向分布如后圖所示，橫坐標(biāo)是進入砂輪的徑向深度，縱坐示，橫坐標(biāo)是進入砂輪的徑向深度，縱坐標(biāo)是沿砂輪周線的單位長度上

22、的切刃累計標(biāo)是沿砂輪周線的單位長度上的切刃累計數(shù)（單位長度切刃數(shù)的倒數(shù)也就是切刃間數(shù)（單位長度切刃數(shù)的倒數(shù)也就是切刃間距距L）。如圖，和分別為單位長度切刃和磨）。如圖，和分別為單位長度切刃和磨粒的靜態(tài)數(shù)目；和分別表示單位長度切刃粒的靜態(tài)數(shù)目；和分別表示單位長度切刃和磨粒的動態(tài)數(shù)目，它考慮了實際磨削條和磨粒的動態(tài)數(shù)目，它考慮了實際磨削條件下連續(xù)切刃的動態(tài)軌跡（見件下連續(xù)切刃的動態(tài)軌跡（見3.6節(jié)）。節(jié)）。 沿砂輪徑向的單位長度累積切刃數(shù)目沿砂輪徑向的單位長度累積切刃數(shù)目Cstat 沿砂輪徑向的單位長度累積磨粒數(shù)目沿砂輪徑向的單位長度累積磨粒數(shù)目Gstat 4.6.2 4.6.2 復(fù)印法復(fù)印法 復(fù)

23、印法通常是把砂輪表面狀態(tài)復(fù)印到另一個物體復(fù)印法通常是把砂輪表面狀態(tài)復(fù)印到另一個物體上。早期報導(dǎo)之一的碳黑痕跡法就是利用測得的上。早期報導(dǎo)之一的碳黑痕跡法就是利用測得的單位面積上的切刃數(shù)計算未變形切屑厚度。此法單位面積上的切刃數(shù)計算未變形切屑厚度。此法是讓砂輪滾過沾滿碳黑的玻璃板，認(rèn)為每個切刃是讓砂輪滾過沾滿碳黑的玻璃板，認(rèn)為每個切刃去除了一個碳黑點。這樣數(shù)一數(shù)去除了多少碳黑去除了一個碳黑點。這樣數(shù)一數(shù)去除了多少碳黑點就可估計出單位面積的切刃數(shù)目。點就可估計出單位面積的切刃數(shù)目。M.C.ShawM.C.Shaw等等人測試了砂輪（人測試了砂輪（32A46H8VBE32A46H8VBE），發(fā)現(xiàn)每平方

24、毫米），發(fā)現(xiàn)每平方毫米上有上有3 3個切刃。也可以用顏料和復(fù)寫紙代替碳黑進個切刃。也可以用顏料和復(fù)寫紙代替碳黑進行砂輪切刃的復(fù)印。行砂輪切刃的復(fù)印。 利用復(fù)印法測量砂輪表面切刃利用復(fù)印法測量砂輪表面切刃 另一種測量砂輪徑向分布的方法是將砂輪與一個另一種測量砂輪徑向分布的方法是將砂輪與一個裝在平行自由軸上的錐形塑料滾輪對滾。由于錐裝在平行自由軸上的錐形塑料滾輪對滾。由于錐度為度為1 1，砂輪表面進入軟的塑料輪的深度沿砂輪，砂輪表面進入軟的塑料輪的深度沿砂輪寬度由淺至深。兩輪間的復(fù)印紙就將磨粒尖部的寬度由淺至深。兩輪間的復(fù)印紙就將磨粒尖部的接觸痕跡復(fù)印到白紙上。通過數(shù)點就可得到單位接觸痕跡復(fù)印到白

25、紙上。通過數(shù)點就可得到單位面積或單位長度上的磨粒數(shù)目。面積或單位長度上的磨粒數(shù)目。NAKAYAMANAKAYAMA在在19721972年采用這種方法測量了砂輪表面的切刃數(shù)。年采用這種方法測量了砂輪表面的切刃數(shù)。 采用塑料錐輪測量砂輪表面切刃數(shù)采用塑料錐輪測量砂輪表面切刃數(shù) 復(fù)印方法得到的結(jié)果究竟是磨粒密度還是切刃密復(fù)印方法得到的結(jié)果究竟是磨粒密度還是切刃密度或是二者兼而有之并沒有表述清楚。度或是二者兼而有之并沒有表述清楚。CIRPCIRP研究研究小組通過在不同的實驗室對同一種砂輪用不同的小組通過在不同的實驗室對同一種砂輪用不同的觸針和錐體復(fù)印法的結(jié)果進行了比較。下圖中表觸針和錐體復(fù)印法的結(jié)果進

26、行了比較。下圖中表明錐體復(fù)映法測得的密度值很低，這應(yīng)當(dāng)是磨粒明錐體復(fù)映法測得的密度值很低，這應(yīng)當(dāng)是磨粒的數(shù)目而不是切刃數(shù)目。而且不同實驗室觸針法的數(shù)目而不是切刃數(shù)目。而且不同實驗室觸針法測得的結(jié)果也有相當(dāng)大的分散性，這很大程度上測得的結(jié)果也有相當(dāng)大的分散性，這很大程度上歸因于輪廓分析時取的閾值的不同。例如實驗室歸因于輪廓分析時取的閾值的不同。例如實驗室3 3的結(jié)果（數(shù)據(jù)點未給出）如果在分析時將測得的的結(jié)果（數(shù)據(jù)點未給出）如果在分析時將測得的點都包括在內(nèi)（點都包括在內(nèi)（ ）其累積切刃密度大大高于）其累積切刃密度大大高于波峰高于峰底閾值（波峰高于峰底閾值（ ）或更多的情況。）或更多的情況。0hmh

27、5 幾種切刃測量結(jié)果對比幾種切刃測量結(jié)果對比 4.6.3 刻畫法刻畫法 刻劃方法是用平型砂輪單行程磨削一個平板工件刻劃方法是用平型砂輪單行程磨削一個平板工件得到刻劃痕跡。為了得到孤立的刻痕而不是疊加得到刻劃痕跡。為了得到孤立的刻痕而不是疊加痕跡的磨削面，工件進給很快而砂輪旋轉(zhuǎn)較慢。痕跡的磨削面，工件進給很快而砂輪旋轉(zhuǎn)較慢。早些時候還試圖將工件平面沿砂輪寬度微微傾斜早些時候還試圖將工件平面沿砂輪寬度微微傾斜一個角度（類似于錐體復(fù)印），但最大的困難是一個角度（類似于錐體復(fù)?。畲蟮睦щy是如何準(zhǔn)確地表征這一極小的角度。如何準(zhǔn)確地表征這一極小的角度。 另一種方法與之類似，但不必傾斜工件。每個切另一

28、種方法與之類似，但不必傾斜工件。每個切刃的徑向高度是由劃痕的長度計算得到。刃的徑向高度是由劃痕的長度計算得到。 4.6.4 4.6.4 測力計和熱電偶法測力計和熱電偶法 測力計和熱電偶法是基于對切刃磨削過程中產(chǎn)生測力計和熱電偶法是基于對切刃磨削過程中產(chǎn)生的力和熱脈沖的識別。測力計法是通過把極小的的力和熱脈沖的識別。測力計法是通過把極小的工件裝在高頻壓電測力計上來接收磨削力信號。工件裝在高頻壓電測力計上來接收磨削力信號。磨削工件是用一剃須刀片或盡量薄的長方塊，來磨削工件是用一剃須刀片或盡量薄的長方塊，來獲得磨粒與工件刻劃接觸的每個切刃產(chǎn)生的力脈獲得磨粒與工件刻劃接觸的每個切刃產(chǎn)生的力脈沖。熱電偶法的原理與此相同，是通過接收磨粒沖。熱電偶法的原理與此相同，是通過接收磨粒切刃與埋在工件中的電偶的劃擦產(chǎn)生的熱脈沖信切刃與埋在工件中的電偶的劃擦產(chǎn)生的熱脈沖信號實現(xiàn)的。號實現(xiàn)的。 沿刀片長度磨削測量力脈沖的方法實際沿刀片長度磨削測量力脈沖的方法實際上相當(dāng)于切入磨削窄工件，其磨削寬度上相當(dāng)于切入磨削窄工件，其磨削寬度等于刀片厚度。磨薄的矩形工件時砂輪等于刀片厚度。磨薄的矩形工件時砂輪以以 旋轉(zhuǎn)，切入工件后以旋轉(zhuǎn)，切入工件后以 進給。進給。上述動態(tài)條件就確定了恒定的進給角，上述動態(tài)條件就確定了恒