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当量磨削厚度

/equivalent grinding thickness/
条目作者徐九华

徐九华

最后更新 2023-09-20
浏览 135
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表示在砂轮单位宽度上,接触长度范围内同时参加工作的磨刃切下的各个切屑截面积所集合成的一个假想的截面积厚度。

英文名称
equivalent grinding thickness
所属学科
机械工程

人们一直在努力寻求一个能全面说明磨削过程的基本参数,以期通过它表征磨削力、表面粗糙度与磨削条件之间的关系,从而掌握磨削加工过程的内在规律。由于磨粒在砂轮表面上的分布是随机的,而且实际参加工作的磨粒数量不稳定,因而很难找到一个恰当的基本参数来表征磨削特征。未变形切屑平均厚度及未变形切屑最大厚度与磨削输出参数(如磨削力、表面粗糙度等)之间有对应关系,但这种关系取决于速度比(即)。在给定速度比的条件下,切向磨削力和表面粗糙度与未变形切屑厚度间存在着一种对数线性关系,但速度比变化时,就出现另一种对数线性关系,所以用未变形切屑平均厚度或未变形切屑最大厚度表征砂轮动态工作条件是不完全合适的。国际生产工程科学院(CIRP)磨削研究合作组认为用[]作为磨削基础参数比较合适,并把它称为“当量磨削厚度”(见图)。

当量磨削厚度与磨削运动参数关系图当量磨削厚度与磨削运动参数关系图

当量磨削厚度不是某一个磨刃切下的磨削层厚度,而是一个假想尺寸,是将单位宽度砂轮磨除的金属量,沿砂轮速度方向摊成同一单位宽度、长度为的假想长带形磨屑层的厚度。为切除金属量的同时,砂轮工作表面上磨刃所走过的路程长度。

将当量磨屑厚度[]作为一个参数来看,有以下意义:①反映了磨削运动参数对切屑的影响。虽然是一个假想尺寸,但它可用图中图形表示出来。②当量磨削厚度是假想带状切屑的断面厚度。通过外圆切入磨削的试验表明,当量磨削厚度与磨削力、加工表面粗糙度及金属磨除率之间呈良好的线性关系。在一定的工艺系统刚度条件下,它与砂轮寿命和磨削比(以体积计的单位时间内金属切除量与砂轮磨耗量之比)之间也呈线性关系,这就证明了当量磨削厚度作为基本参数的实际意义。

用当量磨削厚度作为基础参数也有以下局限性:

①当量磨削厚度只反映了运动参数的影响,并没有包括与砂轮切削性能有关的参数。如磨削中的金刚砂轮堵塞、砂轮损钝化、磨粒切削刃的顶面积的变化等,这些均会对磨削过程产生很大影响。

②当量磨削厚度没有包括工作材料磨削性能方面的参数。如材料的硬度、韧性、强度、热导率、硬化率与亲和性等。在磨削易加工材料且砂轮又保持锋利时,磨削力以切屑变形力为主;在磨削难加工材料时,砂轮易堵塞,磨削力以摩擦力为主,而磨屑变形力只占很小比例,这时当量磨削厚度则远不足以决定磨削力的数值。

③当量磨削厚度与磨削温度之间没有简明的线性关系。磨削温度是磨削过程中一个很重要的物理参数,它对磨削表面完整性、磨屑形状和砂轮堵塞、磨损都有重要影响。

因此,今后还应该继续寻求其他基础参数,以期能概括对磨削质量和砂轮切削性能等各方面的影响。

  • 诸兴华.磨削原理.北京:机械工业出版社,1988.
  • 任敬心,华定安.磨削原理.北京:电子工业出版社,2011.
  • 李伯民,赵波,李清.磨料、磨具与磨削技术.北京:化学工业出版社,2009.
  • 任敬心,康仁科,王西彬.难加工材料磨削技术.北京:电子工业出版社,2011.

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