金剛石微粉砂輪磨削主要是基于微切削作用的微量去除來達到低表面粗糙度值,是一種采用固結微粉磨料進行精密加工的新方法。
傳統的用游離磨料進行精密和超精密加工,其加工主要是延展方式,如研磨和拋光,其加工機理主要有磨粒的滾動和擠壓使被加工表面產生的塑性變形和流動,使其輪廓峰趨于平緩和光滑,磨粒的壓力使被加工表面的材料反復變形產生加工硬化,以致斷裂而形成切屑,當然有磨粒的微切削作用,總之可歸于延展方式磨削( Ductil mode grinding)。
金剛石微粉砂輪在磨削時,拋
光機主要機理是微切削,磨粒具有很大的負前角和較大的切削刃鈍圓半徑,一般前角可達y。=-45°,切削刃鈍圓半徑可達n=100{m,因此,在切削過程中有廊屑形成、耕犁(隆起),滑擦(滑動和摩擦)等現象,與刀具切削有較大差異。
(1)磨屑形成分布在砂輪表面上比較鋒利且比較高(凸出)的磨粒,可以獲得較大的磨削深度,可以形成磨屑,并可看到由于切屑離開工件時氧化和燃燒所產生的火花。
(2)耕犁分布在砂輪表面上不夠鋒利和不夠凸出的磨粒,不能產生磨屑,只是在工件表面上劃出犁溝,在犁溝兩邊產生隆起,影響表面粗糙度。
(3)滑擦分布在砂輪表面上的有些磨粒,凸出高度很小,既不能產生磨屑,也不能產生耕犁,只是在工件表面上產生滑動與摩擦,由于磨削速度很高,會產生磨削高溫,并引起熱塑性流動,影響表面加工質量。
(4)擠壓和塑性變形分布在砂輪表面上的有些磨粒,凸出高度很小,又無刃口,只是擠壓被加工表面的輪廓峰,產生塑性變形使輪廓峰趨于平緩和光滑,降低了表面粗糙度值。
(5)彈性破壞在晶體結構材料中,有晶格缺陷存在,一般在大約1m的間隔內就有一個位錯缺陷。由于微粉砂輪在精密和超精密磨削時,其加工應力的作用范囿是在位錯缺陷平均間隔(1pm)以內的區域,因此會產生原子或分子級的彈性破壞,這種破壞既無塑性礅壞,也無殘留變質層。
