一、前言：

        磨削工藝是在航空航天、機床工業、工程機械等領域應用廣泛的細長桿工件（長度與直徑比25：1以上）的重要加工手段叫其磨削精度和質量對產品性能、裝配精度有著重要的影響。細長桿工件磨削過程中，因受機床、砂輪磨(mo)削(xue)(xue)(xue)工(gong)(gong)(gong)(gong)藝及裝夾方法等因(yin)素影響,工(gong)(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)(jian)易產生彎(wan)曲(qu)變形(xing)、磨(mo)削(xue)(xue)(xue)燒(shao)傷(shang)(shang)(shang)、裂紋等缺陷，難以保(bao)證細(xi)長桿工(gong)(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)(jian)的(de)尺寸公差、表面粗(cu)糙度的(de)精(jing)度和其它外觀質量(liang)。為解決細(xi)長桿工(gong)(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)(jian)磨(mo)削(xue)(xue)(xue)加工(gong)(gong)(gong)(gong)穩定(ding)性(xing)差及變形(xing)的(de)問題(ti)，很多(duo)學者已(yi)經開展(zhan)了(le)大(da)量(liang)工(gong)(gong)(gong)(gong)作，針對磨(mo)削(xue)(xue)(xue)加工(gong)(gong)(gong)(gong)過程中(zhong)存在的(de)磨(mo)削(xue)(xue)(xue)力(li)大(da),磨(mo)削(xue)(xue)(xue)燒(shao)傷(shang)(shang)(shang)、砂(sha)輪(lun)(lun)磨(mo)損(sun)快(kuai)等問題(ti),結(jie)(jie)構(gou)化(hua)砂(sha)輪(lun)(lun)磨(mo)削(xue)(xue)(xue)是其熱點研究方向(xiang)，但(dan)目前(qian)尚(shang)未(wei)見(jian)有結(jie)(jie)構(gou)化(hua)砂(sha)輪(lun)(lun)磨(mo)削(xue)(xue)(xue)細(xi)長桿工(gong)(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)(jian)的(de)相(xiang)關文獻報(bao)導。針對細(xi)長桿工(gong)(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)(jian)磨(mo)削(xue)(xue)(xue)過程中(zhong)存在的(de)磨(mo)削(xue)(xue)(xue)振動、變形(xing)、燒(shao)傷(shang)(shang)(shang)等突(tu)出問題(ti)，本文擬通過激(ji)光(guang)結(jie)(jie)構(gou)化(hua)實驗(yan)制備結(jie)(jie)構(gou)化(hua)砂(sha)輪(lun)(lun)并開展(zhan)細(xi)長桿工(gong)(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)(jian)的(de)磨(mo)削(xue)(xue)(xue)對比實驗(yan)，探(tan)究結(jie)(jie)構(gou)化(hua)砂(sha)輪(lun)(lun)在細(xi)長桿磨(mo)削(xue)(xue)(xue)過 程中(zhong)的(de)磨(mo)削(xue)(xue)(xue)性(xing)能。

        二、實驗條件：
        2.1結構化設備：

        圖(tu)1（a）為(wei)(wei)激(ji)光(guang)(guang)制(zhi)備(bei)結(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)化(hua)砂輪(lun)實驗裝(zhuang)置示意圖(tu)。脈(mo)沖(chong)光(guang)(guang)纖激(ji)光(guang)(guang)器的(de)重復頻率(lv)50 kHz、脈(mo)寬 30 ns、激(ji)光(guang)(guang)功率(lv)25 Wc振鏡(jing)頭(tou)可控制(zhi)激(ji)光(guang)(guang)束按(an)設定 的(de)軌跡和速度進行掃(sao)描(miao)，以(yi)此獲(huo)得不同的(de)結(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)化(hua)形(xing)貌(mao)。為(wei)(wei)降低激(ji)光(guang)(guang)束離焦特性對溝槽參(can)數的(de)影響，進行結(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)化(hua)實驗時將砂輪(lun)圓周(zhou)表(biao)(biao)面(mian)按(an)a角(jiao)10。等分為(wei)(wei) 36份,分區域依次(ci)對砂輪(lun)圓周(zhou)表(biao)(biao)面(mian)進行結(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)化(hua)。砂輪(lun)磨(mo)粒(li)粒(li)徑是(shi)結(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)化(hua)形(xing)貌(mao)制(zhi)備(bei)的(de)關鍵參(can)數，由此制(zhi)備(bei)的(de)3種結(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)化(hua)形(xing)貌(mao)如圖(tu)1（b）所示。其溝槽角(jiao)度、 寬度、深度參(can)數分別為(wei)(wei)人字形(xing)結(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)（30°、50um、 50um），W形(xing)結(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)（60°、30um、50um）,斜紋(wen)結(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)（20°、 80um、50um）。

        2.2實驗材料：

        細長桿工件材質為H13模具鋼（直徑30 mm、長徑比28：1、磨削余量0.4 mm）,熱處理后洛氏硬度HRC為52~55。選用樹脂基剛玉砂輪（直徑300 mm、寬度60mm）,粗磨時選用的砂輪粒度為60#,精磨時選用的砂輪粒度為120#。在進行結構化砂輪的制備和磨削實驗之前，采用單點金剛石筆對砂輪進行(xing)修(xiu)整，以保證其良好的輪廓精度和合適的磨粒出刃(ren)高(gao)度。

        2.3實驗方案：

        磨(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)時采(cai)(cai)用(yong)(yong)頂尖與(yu)中心架(jia)結合的工(gong)件裝夾方(fang)式進(jin)行外(wai)圓磨(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)（外(wai)圓磨(mo)(mo)(mo)床型號：XXX）,最大(da)磨(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)直(zhi)徑320 mm,最大(da)磨(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)長度(du)(du)1000 mm）,實驗(yan)裝置如(ru) 圖2所示。磨(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)過程分粗磨(mo)(mo)(mo)、精(jing)磨(mo)(mo)(mo)兩步工(gong)序,均采(cai)(cai)用(yong)(yong)逆(ni)磨(mo)(mo)(mo)加工(gong)方(fang)式，實驗(yan)參數如(ru)表(biao)1所示。粗磨(mo)(mo)(mo)時，采(cai)(cai)用(yong)(yong)長度(du)(du)分段(duan)切入式磨(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)先去除大(da)部分余量，分段(duan)間隔為50 mm,磨(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)深度(du)(du)、砂輪(lun)轉速(su)、工(gong)件轉速(su)分別為0.02 mm、1500 r/min、170 r/min。精(jing)磨(mo)(mo)(mo)加工(gong)方(fang)式為從(cong)左至(zhi)右一刀縱向磨(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)，單(dan)因素實驗(yan)參數如(ru)表(biao)1所示。工(gong)作臺速(su)度(du)(du)恒定為60 mm/min,砂輪(lun)與(yu)工(gong)件轉速(su)分別以(yi)(yi)200 r/min 20 r/min間隔取值，磨(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)深度(du)(du)以(yi)(yi)2um間隔取值，粗磨(mo)(mo)(mo)和精(jing)磨(mo)(mo)(mo)時均開啟磨(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)液。

        采(cai)用(yong)(yong)非接觸(chu)式的(de)FLIR紅外(wai)熱(re)像儀（型(xing)號(hao)FLIR SC300 series）進行磨削(xue)區域的(de)溫度(du)測量，磨削(xue)后工件的(de)表面微觀(guan)(guan)形貌采(cai)用(yong)(yong)三(san)維(wei)超景深顯微鏡（型(xing)號(hao) VHX970F）進行觀(guan)(guan)測。外(wai)圓(yuan)(yuan)磨削(xue)力(li)(li)測量裝置是由(you) Kistler公(gong)司生產(chan)的(de)平面磨削(xue)測力(li)(li)儀改(gai)造而來，需適配專用(yong)(yong)頂尖使用(yong)(yong)。工件外(wai)圓(yuan)(yuan)的(de)三(san)維(wei)表面粗糙度(du)采(cai)用(yong)(yong)觸(chu)針式三(san)坐標儀進行測量。

        三、結果和討論：

        3.1磨削力：

        使(shi)用(yong)普(pu)(pu)通砂(sha)(sha)(sha)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)及(ji)3種形(xing)貌的(de)(de)(de)結(jie)(jie)構(gou)(gou)化(hua)(hua)(hua)砂(sha)(sha)(sha)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)分(fen)別進行粗(cu)磨，選(xuan)用(yong)相同的(de)(de)(de)磨削(xue)參數,采用(yong)測力(li)(li)(li)儀對(dui)磨削(xue)過 程中(zhong)的(de)(de)(de)法向磨削(xue)力(li)(li)(li)（穩定磨削(xue)階段測得(de)磨削(xue)力(li)(li)(li)的(de)(de)(de)平(ping) 均(jun)值(zhi)）進行檢測，得(de)到的(de)(de)(de)結(jie)(jie)果(guo)如(ru)(ru)圖3所示(shi)。相較(jiao)于(yu)普(pu)(pu)通砂(sha)(sha)(sha)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)的(de)(de)(de)法向磨削(xue)力(li)(li)(li)均(jun)值(zhi)35.5 N,人字形(xing)與(yu)W形(xing)砂(sha)(sha)(sha) 輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)在粗(cu)磨時(shi)磨削(xue)力(li)(li)(li)的(de)(de)(de)降低幅度(du)分(fen)別為29.1%、 33.8%,而(er)斜紋結(jie)(jie)構(gou)(gou)砂(sha)(sha)(sha)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)表(biao)(biao)現(xian)出略髙于(yu)普(pu)(pu)通砂(sha)(sha)(sha)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)的(de)(de)(de)法向磨削(xue)力(li)(li)(li)均(jun)值(zhi),其(qi)值(zhi)為38.1 No從圖4可以看出， 除W形(xing)砂(sha)(sha)(sha)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)外,其(qi)他三種類型的(de)(de)(de)砂(sha)(sha)(sha)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)粗(cu)磨后工(gong)件表(biao)(biao)面均(jun)出現(xian)了(le)不(bu)同程度(du)的(de)(de)(de)磨削(xue)燒傷，其(qi)中(zhong)普(pu)(pu)通砂(sha)(sha)(sha)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)表(biao)(biao)現(xian)的(de)(de)(de)最為嚴重。結(jie)(jie)構(gou)(gou)化(hua)(hua)(hua)砂(sha)(sha)(sha)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)磨削(xue)性能的(de)(de)(de)差異主要與(yu)其(qi)結(jie)(jie)構(gou)(gou)化(hua)(hua)(hua)特征相關(guan),合理的(de)(de)(de)溝槽(cao)寬度(du)與(yu)角度(du)可 使(shi)單顆(ke)磨粒形(xing)成雙切削(xue)刃(ren)(ren)并(bing)改(gai)善磨削(xue)液在砂(sha)(sha)(sha)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)表(biao)(biao)面的(de)(de)(de)潤(run)濕情況，從而(er)使(shi)砂(sha)(sha)(sha)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)更(geng)鋒(feng)利并(bing)增強(qiang)儲液潤(run)滑能力(li)(li)(li)（如(ru)(ru)W形(xing)砂(sha)(sha)(sha)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)）。而(er)當(dang)結(jie)(jie)構(gou)(gou)化(hua)(hua)(hua)溝槽(cao)寬度(du)超過磨粒粒徑大小的(de)(de)(de)1/2時(shi)（如(ru)(ru)斜紋砂(sha)(sha)(sha)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)），砂(sha)(sha)(sha)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)表(biao)(biao)面參與(yu)磨削(xue)磨粒的(de)(de)(de)幾何形(xing)狀會被(bei)嚴重破壞,使(shi)得(de)砂(sha)(sha)(sha)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)表(biao)(biao)面有效切削(xue)刃(ren)(ren)的(de)(de)(de)數量(liang)進一步減少，最終(zhong)導致磨削(xue)工(gong)況的(de)(de)(de)惡化(hua)(hua)(hua)。

        根(gen)據粗(cu)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)階(jie)段法(fa)向(xiang)(xiang)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)力(li)(li)(li)和工(gong)(gong)件(jian)表(biao)(biao)面(mian)形貌的(de)(de)(de)(de)(de)對(dui)比(bi)結果，采用普(pu)通(tong)砂輪(lun)與W形砂輪(lun)進行不同(tong)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)參(can)數(shu)下的(de)(de)(de)(de)(de)精磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)對(dui)比(bi)實驗，測(ce)量磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)過程中的(de)(de)(de)(de)(de)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)力(li)(li)(li)，得(de)到平磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)刀隨(sui)加工(gong)(gong)參(can)數(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)變化(hua)規律，如(ru)圖5至(zhi)6所示。可以看到，兩種砂輪(lun)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)過程中的(de)(de)(de)(de)(de)法(fa)向(xiang)(xiang)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)力(li)(li)(li)與切(qie)(qie)向(xiang)(xiang)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)力(li)(li)(li)隨(sui)著加工(gong)(gong)參(can)數(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)變化(hua)均(jun)表(biao)(biao)現(xian)岀相同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)變化(hua)趨勢。隨(sui)著砂輪(lun)轉(zhuan)速(su)的(de)(de)(de)(de)(de)降(jiang)(jiang)低、工(gong)(gong)件(jian)轉(zhuan)速(su)和磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)深(shen)(shen)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)大(da)(da)，法(fa)向(xiang)(xiang)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)力(li)(li)(li)與切(qie)(qie)向(xiang)(xiang)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)力(li)(li)(li)呈增(zeng)大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)變化(hua)規律。同(tong)等條(tiao)件(jian)下，與普(pu)通(tong)砂輪(lun)相比(bi)，W形砂輪(lun)在磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)過程中的(de)(de)(de)(de)(de)法(fa)向(xiang)(xiang)力(li)(li)(li)與切(qie)(qie)向(xiang)(xiang)力(li)(li)(li)均(jun)有(you)(you)所降(jiang)(jiang)低，法(fa)向(xiang)(xiang)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)力(li)(li)(li)比(bi)切(qie)(qie)向(xiang)(xiang)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)力(li)(li)(li)高30%左(zuo)右，法(fa)向(xiang)(xiang)力(li)(li)(li)降(jiang)(jiang)幅區間(jian)在24.5%至(zhi)35%,切(qie)(qie)向(xiang)(xiang)力(li)(li)(li)降(jiang)(jiang)幅區間(jian)在13%至(zhi)33.3%，這是因為砂輪(lun)轉(zhuan)速(su)的(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)大(da)(da)會使得(de)砂輪(lun)表(biao)(biao)面(mian)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)粒(li)的(de)(de)(de)(de)(de)有(you)(you)效切(qie)(qie)深(shen)(shen)變小,從而(er)導致磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)力(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)降(jiang)(jiang)低,而(er)當工(gong)(gong)件(jian)轉(zhuan)速(su)增(zeng)大(da)(da)時,砂輪(lun)表(biao)(biao)面(mian)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)粒(li)的(de)(de)(de)(de)(de)有(you)(you)效切(qie)(qie)深(shen)(shen)會變大(da)(da)，同(tong)時參(can)與磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)粒(li)數(shu)目增(zeng)多，使得(de)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)力(li)(li)(li)增(zeng)大(da)(da)。相較于(yu)普(pu)通(tong)砂輪(lun),W形砂輪(lun)表(biao)(biao)面(mian)不僅具備更多的(de)(de)(de)(de)(de)有(you)(you)效磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)刃數(shu)量,砂輪(lun)表(biao)(biao)面(mian)溝(gou)(gou)槽(cao)的(de)(de)(de)(de)(de)分布也會使得(de)多數(shu)處于(yu)溝(gou)(gou)槽(cao)邊緣的(de)(de)(de)(de)(de)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)粒(li)在磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)鈍后更容易(yi)脫落，這能有(you)(you)效增(zeng)強(qiang)砂輪(lun)的(de)(de)(de)(de)(de)自銳性，保證了砂輪(lun)持久的(de)(de)(de)(de)(de)鋒利度(du)(du)，從而(er)降(jiang)(jiang)低磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)力(li)(li)(li)。

        3.2磨削溫度：

        對精磨階段的(de)(de)單因素實驗中工件(jian)(jian)表面(mian)(mian)磨削區域的(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)(du)進行測量，得(de)到其隨加工參數(shu)的(de)(de)變化規律如圖7所示。使用兩種不(bu)(bu)同(tong)的(de)(de)砂輪(lun)在(zai)不(bu)(bu)同(tong)磨削參數(shu)下 測得(de)的(de)(de)磨削溫(wen)(wen)度(du)(du)的(de)(de)變化趨勢大(da)致相同(tong)，但(dan)在(zai)所有磨削過程中W形砂輪(lun)磨削的(de)(de)工件(jian)(jian)表面(mian)(mian)溫(wen)(wen)度(du)(du)均(jun)較(jiao)普通砂輪(lun)低，溫(wen)(wen)度(du)(du)降低幅度(du)(du)在(zai)7.2%至(zhi)13.5%。這說明W 形砂輪(lun)表面(mian)(mian)的(de)(de)結構化形貌不(bu)(bu)僅有效增加了(le)砂輪(lun)表面(mian)(mian)的(de)(de)有效磨刃(ren)數(shu)量，同(tong)時提升了(le)砂輪(lun)表面(mian)(mian)儲液(ye)潤滑、降摩散熱的(de)(de)能力，使得(de)磨削過程中的(de)(de)磨削力與工件(jian)(jian)表面(mian)(mian)的(de)(de)磨削溫(wen)(wen)度(du)(du)同(tong)時降低。

        使用兩種(zhong)不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)砂輪(lun)進行磨(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)(xue)(xue)測(ce)得(de)(de)的(de)(de)(de)(de)磨(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)(xue)(xue)溫(wen)(wen)(wen)度(du)均隨著砂輪(lun)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)速(su)和磨(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)(xue)(xue)深(shen)(shen)度(du)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)大(da)、工(gong)件轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)速(su)的(de)(de)(de)(de)減(jian)小(xiao)呈現增(zeng)大(da)的(de)(de)(de)(de)變化趨勢(shi)。隨著砂輪(lun)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)速(su)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)大(da)，砂 輪(lun)圓周表(biao)(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)“氣障效應(ying)”會(hui)愈加(jia)明顯，使得(de)(de)磨(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)(xue)(xue)液難以直接噴射到(dao)磨(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)(xue)(xue)區(qu)域，從而導(dao)致磨(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)(xue)(xue)溫(wen)(wen)(wen)度(du)的(de)(de)(de)(de)上升(sheng)口。此外，磨(mo)(mo)(mo)粒有效切(qie)深(shen)(shen)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)大(da)也會(hui)使得(de)(de)磨(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)(xue)(xue)區(qu)域溫(wen)(wen)(wen)度(du)升(sheng)高，這與增(zeng)大(da)磨(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)(xue)(xue)深(shen)(shen)度(du)導(dao)致磨(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)(xue)(xue)溫(wen)(wen)(wen)度(du)上升(sheng)的(de)(de)(de)(de)原因(yin)是一樣(yang)的(de)(de)(de)(de)。而當工(gong)件轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)速(su)增(zeng)加(jia)時，一方(fang)面(mian)(mian)磨(mo)(mo)(mo)粒有效切(qie)深(shen)(shen)的(de)(de)(de)(de)減(jian)小(xiao)會(hui)使得(de)(de)磨(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)(xue)(xue)熱的(de)(de)(de)(de)產生變少，另一方(fang)面(mian)(mian)隨著工(gong)件轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)速(su)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)大(da)，部分磨(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)(xue)(xue)熱還未來得(de)(de)及傳(chuan)遞到(dao)工(gong)件表(biao)(biao)面(mian)(mian)便被磨(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)(xue)(xue)液帶走(zou)，因(yin)而在工(gong)件表(biao)(biao)面(mian)(mian)測(ce)得(de)(de)的(de)(de)(de)(de)磨(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)(xue)(xue)溫(wen)(wen)(wen)度(du)降低。

        3.3工件表面粗糙度：

        磨削后的工件表面粗糙度是衡量磨削加工質量的重要標準。采用優化的磨削參數(砂輪轉速1 000 r/min ,1件轉速200r/min、磨削深度2um)，分別使用普通砂輪與W形砂輪進行精磨實驗,并采用三維超景深顯微鏡、三坐標儀對磨削后的工件表面質量進行觀測，結果如圖8所示。磨削后工件表面 均可觀測到較清晰的磨痕，這與所用砂輪的粒徑相關。使用三坐標儀測得的經普通砂輪與W形砂輪 磨削后的工件表面粗糙度值Ra分別為0.16，0.19 其值基本相同，工件直線度均控制在0.1mm以內， 但普通砂輪磨削后的工件表面存在較明顯的燒傷痕跡(圖8a)。從圖8對比可以發現，工件經兩種砂 輪磨削后的表面滑擦痕跡有較大差異，使用W形砂輪磨削后的工件表面的滑擦痕跡更淺。這是因為工件表面的滑擦痕跡主要是由磨粒不斷磨削形成的輪廓形狀決定的，類似于按某種規律的“復印”結果。由于W形砂輪表面多數磨粒具備多磨削刃，使砂輪更“鋒利”，因此W形砂輪能在降低工件表面磨削溫度的同時保證工件表面質量。雖然沒有實現磨削后工件表面粗糙度精度的提升，但這也進一步說明了結構化砂輪在減磨降摩、緩解磨削燒傷問題上的優勢。

        四、結論：

        (1) 溝槽尺寸參數(shu)對結構化砂輪磨削(xue)性能(neng)的影響較大，結構化溝槽寬度超過磨粒(li)粒(li)徑的1/2不利(li)于(yu)提(ti)升砂輪磨削(xue)性能(neng)。

        (2) 相(xiang)較于(yu)普通砂輪，W形砂輪在粗磨(mo)和精磨(mo)過程中的(de)磨(mo)削法向力降幅(fu)分別為33.8%,35%,精磨(mo)階(jie)段的(de)切向力降幅(fu)為13%至33.3%。

        (3) 合理溝(gou)槽參數的結構化砂輪(lun)在(zai)外圓磨削過 程中可有效降低工(gong)件(jian)表(biao)面的磨削溫(wen)度，緩解細(xi)長(chang)桿 鋼件(jian)表(biao)面的磨削燒傷，但(dan)未實現工(gong)件(jian)表(biao)面粗糙度精 度的提升。

 ;       本文數據來(lai)源:硬質合金2022年第(di)39卷第(di)2期(qi)，由株洲鉆石切削刀具(ju)股份有(you)限公司供稿，作者(zhe)：吳丹，張嚴，項(xiang)興(xing)東